JP2009235396A - Methacrylic polymer composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、柔軟性、耐温水白化性、透明性、および外観(低ブツ)に優れた成形品を得ることができるメタクリル系重合体組成物に関する。 The present invention relates to a methacrylic polymer composition capable of obtaining a molded article excellent in flexibility, hot water whitening resistance, transparency, and appearance (low roughness).
従来、代表的な軟質樹脂としては、軟質塩化ビニル樹脂やウレタン樹脂があり、特に軟質塩化ビニル樹脂はデスクマット、血液等の医療用パックなど広い用途に用いられている。しかるに軟質塩化ビニル樹脂には軟質化のため多量の可塑剤や老化防止用の安定剤が含まれ、医療用途ではこれらの添加剤の人体への影響が懸念されている。また塩化ビニル樹脂は再生処理が難しく、焼却の際には塩素ガス等が発生するため埋設処理されているのが現状である。そのため、これに代わる軟質樹脂が広く望まれている。 Conventionally, typical soft resins include soft vinyl chloride resins and urethane resins. In particular, soft vinyl chloride resins are used in a wide range of applications such as desk mats and medical packs such as blood. However, soft vinyl chloride resins contain a large amount of plasticizers and anti-aging stabilizers for softening, and there are concerns about the effects of these additives on the human body in medical applications. In addition, the vinyl chloride resin is difficult to regenerate, and since it generates chlorine gas or the like during incineration, it is currently buried. Therefore, a flexible resin that can replace this is widely desired.
一方、ポリメタクリル酸メチルに代表されるメタクリル系樹脂の成形品は、透明性と耐候性に優れ、美麗な外観を有する。このような点から、メタクリル系樹脂成形品は、例えば、看板部品、ディスプレイ部品、照明部品、インテリア部品、建築用部品、輸送機器関係部品、電子機器部品、医療関係部品、光学関係部品、交通関係部品等に用いられている。ところが、メタクリル系樹脂は、柔軟性が低いので、さらに広く用途展開することが制限されている。 On the other hand, a molded product of a methacrylic resin typified by polymethyl methacrylate is excellent in transparency and weather resistance and has a beautiful appearance. From such points, methacrylic resin molded products are, for example, signboard parts, display parts, lighting parts, interior parts, building parts, transportation equipment parts, electronic equipment parts, medical parts, optical parts, traffic relations. Used for parts. However, since the methacrylic resin has low flexibility, it is restricted from being used more widely.
特許文献1および特許文献2にはメタクリル系樹脂の柔軟性を改良する方法として、乳化重合法によって製造した多層構造アクリルゴム粒子をメタクリル系樹脂にブレンドする方法が挙げられている。この方法によって、可塑剤を含むことなく軟質塩化ビニルと同等の硬度を持つものが得られるようになっている。この方法は現在工業的に実施されている。この多層構造アクリルゴム粒子は、2層あるいはそれ以上の層からなり、メタクリル酸メチルを主成分とする硬質層とアクリル酸n−ブチルなどのアクリル酸エステルを主成分とする軟質層とが、実質的に交互に重なった球状構造を有している。 Patent Document 1 and Patent Document 2 include a method of blending methacrylic resin with multilayer structure acrylic rubber particles produced by emulsion polymerization as a method for improving the flexibility of methacrylic resin. By this method, a material having the same hardness as soft vinyl chloride can be obtained without containing a plasticizer. This method is currently practiced industrially. This multilayer structure acrylic rubber particle is composed of two or more layers, and a hard layer mainly composed of methyl methacrylate and a soft layer mainly composed of an acrylate ester such as n-butyl acrylate are substantially And have a spherical structure that overlaps alternately.
しかしながら、この方法では多層構造アクリルゴム粒子をメタクリル系樹脂にブレンドする際に、多層構造アクリルゴム粒子同士が凝集して、塊(ゲルコロニー)を生じることがあり、この塊に起因して成形品にブツ(フィッシュアイ)が発生し、成形品の外観が損なわれ、特に光学部材用途で使用される場合に、著しく商品価値を損なうことがある。また、乳化重合法に用いた乳化剤の影響で、成形品は吸水性が高く、温水浸漬時や屋外で用いた場合の雨上がりの気温上昇時に容易に吸水白化する。特にフィルムに用いた場合には透明性の低下が顕著である。 However, in this method, when the multilayer structure acrylic rubber particles are blended with the methacrylic resin, the multilayer structure acrylic rubber particles may aggregate to form a lump (gel colony). In other words, the appearance of the molded product is impaired, particularly when used in optical member applications, and the commercial value may be significantly impaired. In addition, due to the influence of the emulsifier used in the emulsion polymerization method, the molded article has high water absorption, and easily absorbs whitening when the temperature rises after rain when immersed in warm water or outdoors. In particular, when used in a film, the decrease in transparency is significant.
特許文献3には、ブタジエン−アクリル酸ブチル共重合体からなるゴム状物質の存在下でメタクリル酸メチルを主成分とする単量体を重合する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、該ゴム状物質の分散不良に起因して生ずる、成形品の外観不良などが依然として残されている。 Patent Document 3 discloses a method of polymerizing a monomer having methyl methacrylate as a main component in the presence of a rubber-like substance composed of a butadiene-butyl acrylate copolymer. However, in this method, the appearance defect of the molded product caused by the poor dispersion of the rubber-like substance still remains.
特許文献4には、部分水添共役ジエン重合体の存在下でメタクリル酸メチルを主成分とする単量体を重合する方法が開示されている。しかしながら、該方法で用いる部分水添共役ジエン重合体はメタクリル酸メチルに溶解しないため、他の溶媒に溶解させることが必要になり、製造プロセスが複雑になる。さらに、該方法は、相反転による粒子化、特に粒子サイズの制御が困難な場合がある。 Patent Document 4 discloses a method of polymerizing a monomer mainly composed of methyl methacrylate in the presence of a partially hydrogenated conjugated diene polymer. However, since the partially hydrogenated conjugated diene polymer used in the method does not dissolve in methyl methacrylate, it must be dissolved in another solvent, and the manufacturing process becomes complicated. Furthermore, in this method, particle formation by phase inversion, particularly control of the particle size may be difficult.
特許文献5には、ポリメタクリル酸メチルまたはメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体50〜99質量%、エチレン−酢酸ビニル共重合体0〜50質量%、およびポリメタクリル酸メチルまたはメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体とポリ酢酸ビニルおよび/またはエチレン−酢酸ビニル共重合体とからなるグラフト共重合体、および/またはポリメタクリル酸メチルまたはメタクリル酸メチルを主成分とする共重合体とポリ酢酸ビニルまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体とからなるブロック共重合体0.5〜50質量%よりなり、鋳型重合してなるメタクリル系重合体組成物が開示されている。ところが、特許文献5のメタクリル系重合体組成物は、透明性が低い。 In Patent Document 5, polymethyl methacrylate or a copolymer based on methyl methacrylate 50 to 99% by mass, ethylene-vinyl acetate copolymer 0 to 50% by mass, and polymethyl methacrylate or methyl methacrylate And / or a graft copolymer comprising polyvinyl acetate and / or ethylene-vinyl acetate copolymer, and / or a copolymer based on polymethyl methacrylate or methyl methacrylate A methacrylic polymer composition comprising 0.5 to 50% by mass of a block copolymer composed of polyvinyl acetate or ethylene-vinyl acetate copolymer and template-polymerized is disclosed. However, the methacrylic polymer composition of Patent Document 5 has low transparency.
本発明の目的は、柔軟性、耐温水白化性、透明性、および外観(低ブツ)に優れた成形品を得ることができるメタクリル系重合体組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a methacrylic polymer composition capable of obtaining a molded article excellent in flexibility, hot water whitening resistance, transparency, and appearance (low roughness).
本発明者らは、上記目的を達成するために種々の検討を行った。その結果、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロックと共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロックとを有するブロック共重合体(B)80質量部超300質量部以下を、メタクリル系樹脂(A)100質量部に、分散させることにより、著しく柔軟性、外観(ブツ)、耐温水白化性能が向上したメタクリル系重合体組成物が得られることを見出した。本発明は、この知見に基づきさらに検討し、完成するに至ったものである。 The present inventors have made various studies in order to achieve the above object. As a result, the block copolymer (B) having a polymer block composed of repeating units derived from (meth) acrylic acid alkyl ester and a polymer block composed of repeating units derived from a conjugated diene compound (B) more than 80 parts by mass and more than 300 parts by mass It was found that a methacrylic polymer composition with significantly improved flexibility, appearance (brightness) and hot water whitening performance can be obtained by dispersing the following components in 100 parts by mass of the methacrylic resin (A). The present invention has been further studied and completed based on this finding.
すなわち、本発明は、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位を50質量%以上有するメタクリル系樹脂(A)からなる連続相に、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)と共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)とを有するブロック共重合体(B)が分散相として含有してなり、メタクリル系樹脂(A)100質量部に対しブロック共重合体(B)が80質量部超300質量部以下であるメタクリル系重合体組成物である。
また、本発明は、前記メタクリル系重合体組成物からなる成形品である。
That is, the present invention provides a polymer block comprising a repeating unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester in a continuous phase comprising a methacrylic resin (A) having 50% by mass or more of a repeating unit derived from methyl methacrylate ( A block copolymer (B) having a polymer block (b) composed of a repeating unit derived from a conjugated diene compound is contained as a dispersed phase, and is blocked against 100 parts by mass of the methacrylic resin (A). It is a methacrylic polymer composition whose copolymer (B) is more than 80 parts by mass and not more than 300 parts by mass.
Moreover, this invention is a molded article which consists of the said methacrylic polymer composition.
本発明のメタクリル系重合体組成物は、成形加工性に優れ、得られる成形品の透明性が良好である。本発明のメタクリル系重合体組成物を成形することによって、柔軟性、耐温水白化性、及び外観(低ブツ)に優れた成形品が得られる。 The methacrylic polymer composition of the present invention is excellent in molding processability, and the resulting molded article has good transparency. By molding the methacrylic polymer composition of the present invention, a molded product excellent in flexibility, hot water whitening resistance, and appearance (low roughness) can be obtained.
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明のメタクリル系重合体組成物は、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位を50質量%以上有するメタクリル系樹脂(A)からなる連続相に、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)と共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)とを有するブロック共重合体(B)が分散相として含有してなるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The methacrylic polymer composition of the present invention has a continuous phase composed of a methacrylic resin (A) having a repeating unit derived from methyl methacrylate of 50% by mass or more, and a repeating unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester. A block copolymer (B) having a polymer block (a) and a polymer block (b) composed of repeating units derived from a conjugated diene compound is contained as a dispersed phase.
(メタクリル系樹脂(A))
本発明における連続相を構成するメタクリル系樹脂(A)は、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位を50質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上有する樹脂である。
メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位以外のビニル系単量体に由来する繰り返し単位としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルなどのアクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル酸メチルを除くメタクリル酸アルキルエステル;アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン等;の一分子中にアルケニル基を一個だけ有する非架橋性単量体に由来する繰り返し単位が挙げられる。
メタクリル酸メチル/他のビニル系単量体の質量比は、50/50〜100/0、好ましくは80/20〜99/1、より好ましくは90/10〜98/2である。
(Methacrylic resin (A))
The methacrylic resin (A) constituting the continuous phase in the present invention is a resin having 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more of repeating units derived from methyl methacrylate.
As repeating units derived from vinyl monomers other than repeating units derived from methyl methacrylate, alkyl acrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate; ethyl methacrylate, butyl methacrylate, etc. Methacrylic acid alkyl esters excluding methyl methacrylate; acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, etc .; repeating derived from a non-crosslinkable monomer having only one alkenyl group in one molecule Units are listed.
The mass ratio of methyl methacrylate / other vinyl monomer is 50/50 to 100/0, preferably 80/20 to 99/1, more preferably 90/10 to 98/2.
メタクリル系樹脂(A)のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)で測定された重量平均分子量は、好ましくは5万〜20万、より好ましくは6万〜15万、特に好ましくは7万〜12万である。重量平均分子量が5万未満ではメタクリル系重合体組成物の引張強度及び伸度が低下傾向になる。重量平均分子量が20万を超えるとメタクリル系重合体組成物の流動性が低下して成形加工性が低下傾向になる。
さらに、メタクリル系樹脂(A)のGPCで測定された分子量分布(=重量平均分子量/数平均分子量)は、好ましくは3.0以下、より好ましくは2.5以下、特に好ましくは2.3以下である。分子量分布が3.0を超えるとメタクリル系重合体組成物の引張強度及び伸度が低下傾向になる。メタクリル系樹脂の分子量や分子量分布は、重合開始剤および連鎖移動剤の種類や量等を調整することによって制御できる。
The weight average molecular weight of the methacrylic resin (A) measured by GPC (gel permeation chromatography) is preferably 50,000 to 200,000, more preferably 60,000 to 150,000, and particularly preferably 70,000 to 120,000. . When the weight average molecular weight is less than 50,000, the tensile strength and elongation of the methacrylic polymer composition tend to decrease. When the weight average molecular weight exceeds 200,000, the fluidity of the methacrylic polymer composition is lowered and the moldability tends to be lowered.
Furthermore, the molecular weight distribution (= weight average molecular weight / number average molecular weight) measured by GPC of the methacrylic resin (A) is preferably 3.0 or less, more preferably 2.5 or less, and particularly preferably 2.3 or less. It is. When the molecular weight distribution exceeds 3.0, the tensile strength and elongation of the methacrylic polymer composition tend to decrease. The molecular weight and molecular weight distribution of the methacrylic resin can be controlled by adjusting the types and amounts of the polymerization initiator and the chain transfer agent.
〔ブロック共重合体(B)〕
本発明における分散相に含有されるブロック共重合体(B)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)と共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)とを有するものである。ブロック共重合体(B)はエラストマーであることが好ましい。
[Block copolymer (B)]
The block copolymer (B) contained in the dispersed phase in the present invention comprises a polymer block (a) consisting of repeating units derived from (meth) acrylic acid alkyl ester and a repeating unit consisting of repeating units derived from a conjugated diene compound. And a combined block (b). The block copolymer (B) is preferably an elastomer.
重合体ブロック(a)を構成する(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルの付加重合によって得られるものである。なお、「(メタ)アクリル」は、メタクリルまたはアクリルの意である。
メタクリル酸アルキルエステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシルなどが挙げられ、アクリル酸アルキルエステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等が挙げられる。これらは1種単独で重合されていてもよいし、2種以上を組合せて共重合されていてもよい。これらの中でも、ガラス転移温度(Tg)が23℃以下の重合体ブロック(a)を与える単量体または単量体の組合せが好ましく、Tgが0℃以下の重合体ブロック(a)を与える単量体または単量体の組合せがより好ましく、Tgが−10℃以下の重合体ブロック(a)を与える単量体または単量体の組合せが更に好ましい。このような単量体としては、アクリル酸n−ブチル及び/又はアクリル酸2−エチルヘキシルが好ましく、アクリル酸n−ブチルがより好ましい。
The repeating unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester constituting the polymer block (a) is obtained by addition polymerization of (meth) acrylic acid alkyl ester. “(Meth) acryl” means methacryl or acrylic.
Examples of the alkyl methacrylate include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate and the like, and examples of the acrylic acid alkyl ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, and acrylic acid. i-butyl, 2-ethylhexyl acrylate, and the like. These may be polymerized individually by 1 type, and may be copolymerized combining 2 or more types. Among these, a monomer or a combination of monomers giving a polymer block (a) having a glass transition temperature (Tg) of 23 ° C. or lower is preferable, and a monomer giving a polymer block (a) having a Tg of 0 ° C. or lower is preferable. A monomer or a combination of monomers is more preferable, and a monomer or a combination of monomers giving a polymer block (a) having a Tg of −10 ° C. or lower is still more preferable. As such a monomer, n-butyl acrylate and / or 2-ethylhexyl acrylate are preferable, and n-butyl acrylate is more preferable.
重合体ブロック(b)を構成する共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位は、共役ジエン化合物の付加重合によって得られるものである。
共役ジエン化合物としては、1,3−ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン等が挙げられる。これらは1種単独で重合されていてもよいし、2種以上を組合せて共重合されていてもよい。これらの中でも、ガラス転移温度(Tg)が0℃以下の重合体ブロック(b)を与える単量体または単量体の組合せが好ましく、Tgが−10℃以下の重合体ブロック(b)を与える単量体または単量体の組合せがより好ましい。また、汎用性、経済性、取り扱い性の点から1,3−ブタジエン及び/又はイソプレンが好ましく、1,3−ブタジエンがより好ましい。
The repeating unit derived from the conjugated diene compound constituting the polymer block (b) is obtained by addition polymerization of the conjugated diene compound.
Examples of the conjugated diene compound include 1,3-butadiene, isoprene, pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene and the like. These may be polymerized individually by 1 type, and may be copolymerized combining 2 or more types. Among these, a monomer or a combination of monomers giving a polymer block (b) having a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C. or lower is preferable, and a polymer block (b) having a Tg of −10 ° C. or lower is given. A monomer or a combination of monomers is more preferred. Moreover, 1,3-butadiene and / or isoprene are preferable from the viewpoint of versatility, economy, and handleability, and 1,3-butadiene is more preferable.
共役ジエン化合物は、1,4−付加重合するものと、1,2−又は3,4−付加重合するものとがある。共役ジエン化合物が1,4−付加重合すると分子主鎖中に炭素−炭素二重結合を有するようになる。共役ジエン化合物が1,2−又は3,4−付加重合すると分子主鎖に結合するビニル基(側鎖ビニル結合)を有するようになる。この分子主鎖中の炭素−炭素二重結合及び/又は分子主鎖に結合するビニル基は、グラフト反応や架橋反応の起点となる。共役ジエン化合物の1,2−又は3,4−付加重合の割合は反応系にエーテル類などの極性化合物を加えることにより増加させることができる。 Conjugated diene compounds include those that undergo 1,4-addition polymerization and those that undergo 1,2- or 3,4-addition polymerization. When the conjugated diene compound undergoes 1,4-addition polymerization, it has a carbon-carbon double bond in the molecular main chain. When the conjugated diene compound is subjected to 1,2- or 3,4-addition polymerization, the conjugated diene compound has a vinyl group (side chain vinyl bond) bonded to the molecular main chain. The carbon-carbon double bond and / or the vinyl group bonded to the molecular main chain in the molecular main chain is a starting point for the graft reaction or the crosslinking reaction. The proportion of 1,2- or 3,4-addition polymerization of the conjugated diene compound can be increased by adding a polar compound such as ethers to the reaction system.
重合体ブロック(b)中の側鎖ビニル結合量は、連続相となるメタクリル系樹脂(A)とのグラフト反応性および分散相の架橋反応性や、メタクリル系重合体組成物の柔軟性を考慮して選択される。 The amount of side chain vinyl bonds in the polymer block (b) takes into consideration the graft reactivity with the methacrylic resin (A) as the continuous phase, the crosslinking reactivity of the dispersed phase, and the flexibility of the methacrylic polymer composition. To be selected.
重合体ブロック(b)中の側鎖ビニル結合量は、通常、10mol%〜60mol%であり、好ましくは10mol%〜50mol%であり、より好ましくは10mol%〜35mol%である。側鎖ビニル結合量が少なすぎると連続相となるメタクリル系樹脂(A)とのグラフト結合が不足し柔軟性が低下傾向になる。一方、側鎖ビニル結合量が多すぎると、分散相の径が小さくなりすぎることでメタクリル系重合体組成物の柔軟性が低下傾向になる。なお、側鎖ビニル結合量は、共役ジエン化合物1モルの内、1,2−付加重合または3,4−付加重合した共役ジエン化合物の割合[mol%]で表される。 The amount of side chain vinyl bonds in the polymer block (b) is usually 10 mol% to 60 mol%, preferably 10 mol% to 50 mol%, more preferably 10 mol% to 35 mol%. If the amount of the side chain vinyl bond is too small, the graft bond with the methacrylic resin (A) that becomes the continuous phase is insufficient, and the flexibility tends to decrease. On the other hand, when the amount of the side chain vinyl bond is too large, the flexibility of the methacrylic polymer composition tends to decrease because the diameter of the dispersed phase becomes too small. The amount of the side chain vinyl bond is represented by the ratio [mol%] of 1,2-addition polymerization or 3,4-addition polymerization conjugated diene compound in 1 mol of the conjugated diene compound.
重合体ブロック(b)は、前述の分子主鎖中の炭素−炭素二重結合及び/又は分子主鎖に結合するビニル基を部分的に水素添加したものであってもよい。本発明の効果を維持する観点から、重合体ブロック(b)の水素添加率は70mol%未満であることが好ましく、50mol%未満であることがさらに好ましい。水素添加の方法は、特に限定されず、例えば、特公平5−20442号公報に開示された方法によって達成される。 The polymer block (b) may be obtained by partially hydrogenating a carbon-carbon double bond in the aforementioned molecular main chain and / or a vinyl group bonded to the molecular main chain. From the viewpoint of maintaining the effects of the present invention, the hydrogenation rate of the polymer block (b) is preferably less than 70 mol%, and more preferably less than 50 mol%. The method of hydrogenation is not particularly limited, and can be achieved by, for example, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-20442.
重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との質量比は、特に制限されないが、重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との合計を100質量%としたときに、重合体ブロック(a)は、好ましくは45〜75質量%、より好ましくは50〜70質量%である。重合体ブロック(b)は、好ましくは25〜55質量%、より好ましくは30〜50質量%である。 The mass ratio of the polymer block (a) and the polymer block (b) is not particularly limited, but when the total of the polymer block (a) and the polymer block (b) is 100% by mass, The combined block (a) is preferably 45 to 75% by mass, more preferably 50 to 70% by mass. A polymer block (b) becomes like this. Preferably it is 25-55 mass%, More preferably, it is 30-50 mass%.
本発明に用いられるブロック共重合体は、重合体ブロック(a)および重合体ブロック(b)をそれぞれ1つずつ有するものであってもよいし、重合体ブロック(a)および/または重合体ブロック(b)を2つ以上有するものであってもよい。
該ブロック共重合体の結合様式としては、a―b型ジブロック共重合体、a―b―a型トリブロック共重合体、b―a―b型トリブロック共重合体、a―b―a―b型テトラブロック共重合体やb―a―b―a型テトラブロック共重合体に代表される線状マルチブロック共重合体、(b―a―)n、(a―b―)n等で表される星型(ラジアルスター型)ブロック共重合体、a―g―bで表されるグラフト共重合体などが挙げられる。なお、gはグラフト結合を示す結合記号であり、nは2より大きい値である。ブロック共重合体(B)は、重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)との間に傾斜連結部を有するものであってもよい。傾斜連結部は、重合体ブロック(a)の繰り返し単位の組成から、重合体ブロック(b)の繰り返し単位の組成に、漸次変化していく繰り返し単位組成を有する部分である。これらブロック共重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
The block copolymer used in the present invention may have one each of the polymer block (a) and the polymer block (b), or the polymer block (a) and / or the polymer block. It may have two or more (b).
Examples of the bonding mode of the block copolymer include an ab type diblock copolymer, an aba type triblock copolymer, a bb type triblock copolymer, and an aba type. -B-type tetrablock copolymers and linear multi-block copolymers typified by ba-ba-type tetrablock copolymers, (ba-) n , (ab-) n, etc. And a star copolymer (radial star) block copolymer, a graft copolymer represented by agb, and the like. Note that g is a bond symbol indicating a graft bond, and n is a value greater than 2. The block copolymer (B) may have an inclined connecting part between the polymer block (a) and the polymer block (b). The inclined connecting portion is a portion having a repeating unit composition that gradually changes from the composition of the repeating unit of the polymer block (a) to the composition of the repeating unit of the polymer block (b). These block copolymers may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
ブロック共重合体(B)としては、アクリル酸n−ブチル単量体に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロックと1,3−ブタジエン単量体に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロックよりなるジブロック共重合体やラジアルスター型共重合体、アクリル酸2−エチルヘキシル単量体に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロックと1,3−ブタジエン単量体に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロックよりなるジブロック共重合体やラジアルスター型共重合体、メタクリル酸メチル単量体に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロックとアクリル酸n−ブチル単量体に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロックと1,3−ブタジエン単量体に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロックよりなるトリブロック共重合体やラジアルスター型共重合体が例示される。 The block copolymer (B) is a diblock composed of a polymer block composed of repeating units derived from n-butyl acrylate monomers and a polymer block composed of repeating units derived from 1,3-butadiene monomers. From block copolymers, radial star copolymers, polymer blocks consisting of repeating units derived from 2-ethylhexyl acrylate monomers and polymer blocks consisting of repeating units derived from 1,3-butadiene monomers A diblock copolymer, a radial star copolymer, a polymer block composed of repeating units derived from methyl methacrylate monomer, and a polymer block composed of repeating units derived from n-butyl acrylate monomer Triblock copolymer comprising a polymer block composed of repeating units derived from 1,3-butadiene monomer Radial star copolymer.
本発明に用いるブロック共重合体(B)として、星型ブロック共重合体が、分散相の機械的強度の観点から、特に好ましい。
星型ブロック共重合体は、複数の腕重合体ブロックが多官能性単量体や多官能性カップリング剤等に由来する基(カップリング剤残基)によって連結した共重合体を含むものである。
As the block copolymer (B) used in the present invention, a star-shaped block copolymer is particularly preferable from the viewpoint of the mechanical strength of the dispersed phase.
The star block copolymer includes a copolymer in which a plurality of arm polymer blocks are linked by a group (coupling agent residue) derived from a polyfunctional monomer, a polyfunctional coupling agent, or the like.
星型ブロック共重合体を構成する腕重合体ブロックは、重合体ブロック(a)及び/又は重合体ブロック(b)を有するものであれば、その結合態様によって制限されない。腕重合体ブロックとしては、a―b型のジブロック共重合体、a―b―a型のトリブロック共重合体、b―a―b型のトリブロック共重合体、a―b―a―b型のテトラブロック共重合体、重合体ブロック(a)と重合体ブロック(b)とが四つ以上結合したマルチブロック共重合体などが挙げられる。星型ブロック共重合体を構成する複数の腕重合体ブロックは、同じ種類のブロック共重合体であってもよいし、異なる種類のブロック共重合体であってもよい。 The arm polymer block constituting the star block copolymer is not limited by the bonding mode as long as it has the polymer block (a) and / or the polymer block (b). As the arm polymer block, an ab type diblock copolymer, an aba type triblock copolymer, a bb type triblock copolymer, an abaa- Examples thereof include a b-type tetrablock copolymer, a multiblock copolymer in which four or more polymer blocks (a) and polymer blocks (b) are bonded. The plurality of arm polymer blocks constituting the star block copolymer may be the same type of block copolymer or may be different types of block copolymers.
本発明では、化学構造式:
(重合体ブロック(b)―重合体ブロック(a)―)nX
(式中、Xはカップリング剤残基、nは2を超える数を表す。)で表される星型ブロック共重合体が特に好ましい。
In the present invention, the chemical structural formula:
(Polymer block (b) -polymer block (a)-) n X
A star block copolymer represented by the formula (wherein X represents a coupling agent residue and n represents a number exceeding 2) is particularly preferred.
本発明に用いられる星型ブロック共重合体は、GPCにより算出したポリスチレン換算の数平均分子量において、 式:
〔星型ブロック共重合体の数平均分子量〕>2×〔腕重合体ブロックの数平均分子量〕
を満たすことが好ましい。
なお、〔星型ブロック共重合体の数平均分子量〕/〔腕重合体ブロックの数平均分子量〕の比は腕数と呼ばれることがある。
The star block copolymer used in the present invention has a polystyrene-equivalent number average molecular weight calculated by GPC.
[Number average molecular weight of star block copolymer]> 2 × [Number average molecular weight of arm polymer block]
It is preferable to satisfy.
The ratio of [number average molecular weight of star block copolymer] / [number average molecular weight of arm polymer block] is sometimes referred to as the number of arms.
星型ブロック共重合体の数平均分子量が、腕重合体ブロックの数平均分子量の2倍を超える範囲にすることで、連続相中に分散した星型ブロック共重合体を含んでなる分散相のせん断に対する機械的強度が高くなり、所望の柔軟性能を得ることができるようになる。なお、星型ブロック共重合体の数平均分子量が、腕重合体ブロックの数平均分子量の100倍より大きいものは合成が難しいので、工業的に好ましい星型ブロック共重合体の数平均分子量は、腕重合体ブロックの数平均分子量の2倍より大きく且つ100倍以下であり、より好ましくは2.5〜50倍であり、さらに好ましくは3〜10倍である。
なお、本発明に用いる星型ブロック共重合体は、カップリング剤残基によって腕重合体ブロックが連結されたものを主成分とするものであるが、カップリング剤残基によって連結していない腕重合体ブロックが含まれていてもよい。
By setting the number average molecular weight of the star block copolymer to a range exceeding twice the number average molecular weight of the arm polymer block, the dispersed phase comprising the star block copolymer dispersed in the continuous phase The mechanical strength against shearing is increased, and a desired flexibility performance can be obtained. Since the number average molecular weight of the star block copolymer is more than 100 times the number average molecular weight of the arm polymer block is difficult to synthesize, the number average molecular weight of the industrially preferable star block copolymer is: The number average molecular weight of the arm polymer block is more than 2 times and 100 times or less, more preferably 2.5 to 50 times, and further preferably 3 to 10 times.
The star block copolymer used in the present invention is mainly composed of the arm polymer block linked by the coupling agent residue, but the arm not linked by the coupling agent residue. A polymer block may be included.
ブロック共重合体は、その製造方法によって特に限定されず、公知の手法に準じた方法で得られたものから採用することができる。一般に、分子量分布の狭いブロック共重合体を得る方法としては、構成単位である単量体をリビング重合する方法が採用される。リビング重合の手法としては、例えば、有機希土類金属錯体を重合開始剤として用いて重合する方法、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として用い、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の鉱酸塩等の存在下でアニオン重合する方法、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として用い、有機アルミニウム化合物の存在下でアニオン重合する方法、原子移動ラジカル重合(ATRP)法等が挙げられる。 A block copolymer is not specifically limited by the manufacturing method, It can employ | adopt from what was obtained by the method according to a well-known method. In general, as a method for obtaining a block copolymer having a narrow molecular weight distribution, a method of living polymerizing monomers as constituent units is employed. Living polymerization methods include, for example, a method of polymerizing using an organic rare earth metal complex as a polymerization initiator, an organic alkali metal compound as a polymerization initiator, and in the presence of an alkali metal or alkaline earth metal mineral salt. And an anion polymerization method using an organic alkali metal compound as a polymerization initiator in the presence of an organoaluminum compound, an atom transfer radical polymerization (ATRP) method, and the like.
上記の製造方法のうち、有機アルカリ金属化合物を重合開始剤として用い、有機アルミニウム化合物の存在下でアニオン重合する方法は、比較的緩和な温度条件下で、より分子量分布の狭く且つ残存単量体が少ないブロック共重合体を製造でき、工業的生産における環境負荷(主に重合温度を制御するために必要な冷凍機の消費電力)が少ないという点で好ましい。 Among the above production methods, the method of anionic polymerization using an organoalkali metal compound as a polymerization initiator in the presence of an organoaluminum compound is a narrower molecular weight distribution and a residual monomer under relatively mild temperature conditions. Is preferable in that it can produce a block copolymer with a small amount and has a low environmental load (mainly power consumption of a refrigerator necessary for controlling the polymerization temperature) in industrial production.
上記のアニオン重合に用いられる有機アルカリ金属化合物としては、有機リチウム化合物が好適である。、
有機リチウム化合物の具体例としては、メチルリチウム、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、イソブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、n−ペンチルリチウム、n−ヘキシルリチウム、テトラメチレンジリチウム、ペンタメチレンジリチウム、ヘキサメチレンジリチウム等のアルキルリチウムおよびアルキルジリチウム;フェニルリチウム、m−トリルリチウム、p−トリルリチウム、キシリルリチウム、リチウムナフタレン等のアリールリチウムおよびアリールジリチウム;ベンジルリチウム、ジフェニルメチルリチウム、トリチルリチウム、1,1−ジフェニル−3−メチルペンチルリチウム、α−メチルスチリルリチウム、ジイソプロペニルベンゼンとブチルリチウムの反応により生成するジリチウム等のアラルキルリチウムおよびアラルキルジリチウム;リチウムジメチルアミド、リチウムジエチルアミド、リチウムジイソプロピルアミド等のリチウムアミド;メトキシリチウム、エトキシリチウム、n−プロポキシリチウム、イソプロポキシリチウム、n−ブトキシリチウム、sec−ブトキシリチウム、tert−ブトキシリチウム、ペンチルオキシリチウム、ヘキシルオキシリチウム、ヘプチルオキシリチウム、オクチルオキシリチウム、フェノキシリチウム、4−メチルフェノキシリチウム、ベンジルオキシリチウム、4−メチルベンジルオキシリチウム等のリチウムアルコキシドが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
As the organic alkali metal compound used for the anionic polymerization, an organic lithium compound is preferable. ,
Specific examples of the organic lithium compound include methyl lithium, ethyl lithium, n-propyl lithium, isopropyl lithium, n-butyl lithium, sec-butyl lithium, isobutyl lithium, tert-butyl lithium, n-pentyl lithium, and n-hexyl lithium. Alkyllithium and alkyldilithium such as tetramethylenedilithium, pentamethylenedilithium and hexamethylenedilithium; aryllithium and aryldilithium such as phenyllithium, m-tolyllithium, p-tolyllithium, xylyllithium and lithium naphthalene Lithium; benzyl lithium, diphenylmethyl lithium, trityl lithium, 1,1-diphenyl-3-methylpentyl lithium, α-methylstyryl lithium, diisopropenyl benzene Aralkyllithium and aralkyldilithium such as dilithium produced by the reaction of butyllithium with lithium; lithium amides such as lithium dimethylamide, lithium diethylamide and lithium diisopropylamide; methoxylithium, ethoxylithium, n-propoxylithium, isopropoxylithium, n -Butoxylithium, sec-butoxylithium, tert-butoxylithium, pentyloxylithium, hexyloxylithium, heptyloxylithium, octyloxylithium, phenoxylithium, 4-methylphenoxylithium, benzyloxylithium, 4-methylbenzyloxylithium, etc. Lithium alkoxide of the following. These may be used alone or in combination of two or more.
上記のアニオン重合において用いられる有機アルミニウム化合物としては、例えば、下記の一般式:
AlR1R2R3
(式中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立して置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシル基、置換基を有していてもよいアリールオキシ基またはN,N−二置換アミノ基を表すか、またはR1が前記したいずれかの基を表し、R2およびR3は一緒になって置換基を有していてもよいアリーレンジオキシ基を表す。)で表される有機アルミニウム化合物が挙げられる。
該有機アルミニウム化合物の中でも、イソブチルビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウム、イソブチルビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノキシ)アルミニウム、イソブチル〔2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノキシ)〕アルミニウムは、取り扱いが容易であり、また、比較的緩和な温度条件下で失活することなくアニオン重合反応を進行させることができる点で特に好ましい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the organoaluminum compound used in the above anionic polymerization include the following general formula:
AlR 1 R 2 R 3
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 may each independently have an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, or a substituent. A good aryl group, an aralkyl group which may have a substituent, an alkoxyl group which may have a substituent, an aryloxy group which may have a substituent or an N, N-disubstituted amino group; Or R 1 represents any of the groups described above, and R 2 and R 3 together represent an aryleneoxy group which may have a substituent.) Is mentioned.
Among the organoaluminum compounds, isobutylbis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy) aluminum, isobutylbis (2,6-di-tert-butylphenoxy) aluminum, isobutyl [2,2′- Methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenoxy)] aluminum is particularly easy in handling and allows the anionic polymerization reaction to proceed without deactivation under relatively mild temperature conditions. preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
上記のアニオン重合においては、必要に応じて、反応系内に、ジメチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、12−クラウン−4等のエーテル類;トリエチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、ピリジン、2,2’−ジピリジル等の含窒素化合物を、重合反応の安定のためにさらに共存させることができる。 In the above anionic polymerization, if necessary, an ether such as dimethyl ether, dimethoxyethane, diethoxyethane, 12-crown-4; triethylamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl is included in the reaction system. Nitrogen-containing compounds such as ethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, 1,1,4,7,10,10-hexamethyltriethylenetetramine, pyridine, 2,2′-dipyridyl Can further coexist for stabilization of the polymerization reaction.
星型ブロック共重合体は、上記のアニオン重合等によって得られたブロック共重合体の反応液に多官能性単量体を添加して共重合することによって、またはブロック共重合体の反応液に多官能性カップリング剤を添加してカップリング反応させることによって得られる。
多官能性単量体は、エチレン性不飽和基を2以上有する化合物であり、具体的には、メタクリル酸アリル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸1,3−ブチレングリコール、ジビニルベンゼン、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートなどが挙げられる。
多官能性カップリング剤は、反応性基を3以上有する化合物であり、具体的には、トリクロロメチルシラン、テトラクロロシラン、ブチルトリクロロシラン、ビス(トリクロロシリル)エタン、テトラクロロスズ、ブチルトリクロロスズ、テトラクロロゲルマニウムなどが挙げられる。
The star block copolymer can be obtained by adding a polyfunctional monomer to the block copolymer reaction solution obtained by the above-mentioned anionic polymerization or the like and copolymerizing it, or by adding the block copolymer reaction solution to the reaction solution of the block copolymer. It can be obtained by adding a polyfunctional coupling agent to cause a coupling reaction.
The polyfunctional monomer is a compound having two or more ethylenically unsaturated groups, and specifically includes allyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, divinylbenzene, 1 , 6-hexanediol diacrylate and the like.
The polyfunctional coupling agent is a compound having 3 or more reactive groups, specifically, trichloromethylsilane, tetrachlorosilane, butyltrichlorosilane, bis (trichlorosilyl) ethane, tetrachlorotin, butyltrichlorotin, Examples include tetrachlorogermanium.
ブロック共重合体(B)は、その屈折率によって特に制限されないが、本発明のメタクリル系重合体組成物に透明性が要求される場合は、ブロック共重合体(B)の屈折率はメタクリル系樹脂(A)の屈折率と一致していることが好ましい。具体的には、ブロック共重合体(B)の屈折率は、好ましくは1.48〜1.50、より好ましくは1.485〜1.495である。 The block copolymer (B) is not particularly limited by its refractive index, but when the methacrylic polymer composition of the present invention requires transparency, the refractive index of the block copolymer (B) is methacrylic. It is preferable to match the refractive index of the resin (A). Specifically, the refractive index of the block copolymer (B) is preferably 1.48 to 1.50, more preferably 1.485 to 1.495.
ブロック共重合体(B)の屈折率は、重合体を構成する繰り返し単位の種類、組成比や重合体ブロック(b)中の側鎖ビニル結合量等を選択することによって調整できる。例えば、アクリル酸n−ブチルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)と1,3−ブタジエンに由来する繰り返し単位からなる未水添の重合体ブロック(b)からなるジブロック共重合体では、ジブロック共重合体全体の質量に対してアクリル酸n−ブチルの含量を40〜60質量%、1,3−ブタジエンの含量を60〜40質量%にすると、ポリメタクリル酸メチルの屈折率とほぼ一致し、透明なメタクリル系重合体組成物を得ることができる。 The refractive index of the block copolymer (B) can be adjusted by selecting the kind of repeating unit constituting the polymer, the composition ratio, the amount of side chain vinyl bonds in the polymer block (b), and the like. For example, a diblock copolymer comprising a polymer block (a) composed of repeating units derived from n-butyl acrylate and an unhydrogenated polymer block (b) composed of repeating units derived from 1,3-butadiene. Then, when the content of n-butyl acrylate is 40 to 60% by mass and the content of 1,3-butadiene is 60 to 40% by mass with respect to the total mass of the diblock copolymer, the refractive index of polymethyl methacrylate And a transparent methacrylic polymer composition can be obtained.
本発明に用いるブロック共重合体(B)の全体の数平均分子量(Mn)は、得られるメタクリル系重合体組成物の柔軟性を向上させる観点から、5,000〜1,000,000であることが好ましく、10,000〜800,000であることがより好ましく、50,000〜500,000であることがさらに好ましい。 The total number average molecular weight (Mn) of the block copolymer (B) used in the present invention is 5,000 to 1,000,000 from the viewpoint of improving the flexibility of the resulting methacrylic polymer composition. It is preferably 10,000 to 800,000, more preferably 50,000 to 500,000.
ブロック共重合体(B)の量は、メタクリル系樹脂(A)100質量部に対して、80質量部超300質量部以下、好ましくは85質量部以上250質量部以下、より好ましくは90質量部以上200質量部以下である。ブロック共重合体(B)の量が少なすぎるとメタクリル系重合体組成物の柔軟性が低下傾向になる。ブロック共重合体(B)の量が多すぎると、ブロック共重合体(B)を含んでなる分散相が形成され難くなりブツ発生などで外観が悪化傾向になる。 The amount of the block copolymer (B) is more than 80 parts by weight and 300 parts by weight or less, preferably 85 parts by weight or more and 250 parts by weight or less, more preferably 90 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the methacrylic resin (A). The amount is 200 parts by mass or less. If the amount of the block copolymer (B) is too small, the flexibility of the methacrylic polymer composition tends to be lowered. When there is too much quantity of a block copolymer (B), it will become difficult to form the dispersed phase containing a block copolymer (B), and an external appearance will tend to deteriorate by generation | occurrence | production of a fuzz.
本発明のメタクリル系重合体組成物は、ブロック共重合体(B)を含んでなる分散相がメタクリル系樹脂(A)からなる連続相に分散しているものである。本発明のメタクリル系重合体組成物では、連続相に対して分散相の割合が比較的に多いので、分散相同士が互いに接していてもよい。
分散相の平均径は、通常、0.05〜2μm、好ましくは0.05〜1μm、より好ましくは0.08〜0.5μmである。分散相の平均径が小さいと柔軟性が低下傾向になり、分散相の平均径が大きいと透明性及び表面平滑性が低下傾向になる。
In the methacrylic polymer composition of the present invention, the dispersed phase comprising the block copolymer (B) is dispersed in the continuous phase comprising the methacrylic resin (A). In the methacrylic polymer composition of the present invention, since the ratio of the dispersed phase to the continuous phase is relatively large, the dispersed phases may be in contact with each other.
The average diameter of the dispersed phase is usually 0.05 to 2 μm, preferably 0.05 to 1 μm, more preferably 0.08 to 0.5 μm. If the average diameter of the dispersed phase is small, the flexibility tends to decrease, and if the average diameter of the dispersed phase is large, the transparency and surface smoothness tend to decrease.
分散相にはブロック共重合体(B)とメタクリル系樹脂(A)との海島構造を成したものが含まれている。該分散相の海島構造は、メタクリル系重合体組成物の成形品をダイヤモンドナイフを用いて切り出し超薄切片を得、この切片を四酸化オスミウムで染色し、透過型電子顕微鏡を用いて観察することによって確認できる。 The dispersed phase contains a sea-island structure of the block copolymer (B) and the methacrylic resin (A). The sea-island structure of the dispersed phase is obtained by cutting a molded product of a methacrylic polymer composition with a diamond knife to obtain an ultrathin section, staining the section with osmium tetroxide, and observing it with a transmission electron microscope. Can be confirmed.
四酸化オスミウムによる染色では、ブロック共重合体(B)中の重合体ブロック(b)が染色される。海島構造の分散相は染色された部分(ブロック共重合体(B))からなる海相と染色されていない部分(メタクリル系樹脂(A))からなる島相とで構成されている。
該島相の平均径は、通常、0.01〜0.2μm、好ましくは0.05〜0.1μmである。
成形板切片において観察される島相/海相の面積比は、好ましくは20/80以上、より好ましくは30/70〜70/30である。
また、海島構造を成した分散相の割合が、全分散相の20質量%以上であることが好ましく、30〜100質量%であることがより好ましい。
In dyeing with osmium tetroxide, the polymer block (b) in the block copolymer (B) is dyed. The dispersed phase of the sea-island structure is composed of a sea phase composed of a dyed portion (block copolymer (B)) and an island phase composed of an undyed portion (methacrylic resin (A)).
The average diameter of the island phase is usually 0.01 to 0.2 μm, preferably 0.05 to 0.1 μm.
The area ratio of the island phase / sea phase observed in the molded plate section is preferably 20/80 or more, more preferably 30/70 to 70/30.
Moreover, it is preferable that the ratio of the dispersed phase which comprised the sea-island structure is 20 mass% or more of all the dispersed phases, and it is more preferable that it is 30-100 mass%.
本発明のメタクリル系重合体組成物は、その製造方法によって特に制限されない。例えば、連続相を構成するメタクリル系樹脂(A)に、分散相を構成するブロック共重合体(B)を添加し、単軸あるいは2軸の溶融押出機等において溶融混練することによって得ることができる。しかしながら、本発明においては、以下に述べる製造方法(インサイチュ法)によって得られるメタクリル系重合体組成物が好ましい。
インサイチュ法とは、連続相または分散相になる物質を分散相または連続相となる物質の存在下で生成させ、直接に連続相と分散相とからなる組成物を形成する方法である。本発明では分散相となるブロック共重合体(B)の存在下で連続相となるメタクリル系樹脂(A)を生成させるインサイチュ法が好ましい。そこで、インサイチュ法によるメタクリル系重合体組成物の製法を説明する。
The methacrylic polymer composition of the present invention is not particularly limited by the production method. For example, it can be obtained by adding the block copolymer (B) constituting the dispersed phase to the methacrylic resin (A) constituting the continuous phase and melt-kneading in a uniaxial or biaxial melt extruder or the like. it can. However, in this invention, the methacrylic polymer composition obtained by the manufacturing method (in situ method) described below is preferable.
The in situ method is a method in which a material that becomes a continuous phase or a dispersed phase is generated in the presence of a material that becomes a dispersed phase or a continuous phase, and a composition composed of the continuous phase and the dispersed phase is directly formed. In the present invention, an in situ method is preferred in which a methacrylic resin (A) that becomes a continuous phase is produced in the presence of the block copolymer (B) that becomes a dispersed phase. Then, the manufacturing method of the methacrylic polymer composition by an in situ method is demonstrated.
インサイチュ法では、まず、メタクリル酸メチル50〜100質量%およびメタクリル酸メチルと共重合可能な他のビニル系単量体0〜50質量%からなる単量体混合物(Am)、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)と共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)とを有するブロック共重合体(B)、および必要に応じて溶剤(C)を含有してなる原料液を調製する。 In the in situ method, first, a monomer mixture (A m ), (meth) acrylic consisting of 50 to 100% by mass of methyl methacrylate and 0 to 50% by mass of another vinyl monomer copolymerizable with methyl methacrylate. A block copolymer (B) having a polymer block (a) comprising a repeating unit derived from an acid alkyl ester and a polymer block (b) comprising a repeating unit derived from a conjugated diene compound, and optionally a solvent A raw material liquid containing (C) is prepared.
単量体混合物(Am)に用いられるメタクリル酸メチルおよびメタクリル酸メチルと共重合可能な他のビニル系単量体は前記したものと同じものである。 The methyl methacrylate and other vinyl monomers copolymerizable with methyl methacrylate used in the monomer mixture (A m ) are the same as those described above.
原料液中のブロック共重合体(B)の量は、単量体混合物(Am)100質量部に対して、80質量部超300質量部以下、好ましくは85質量部以上250質量部以下、より好ましくは90質量部以上220質量部以下である。ブロック共重合体(B)の量が80質量部未満になるとメタクリル系重合体組成物の柔軟性向上の効果が小さい。ブロック共重合体(B)の量が300質量部よりも多くなると、ブロック共重合体(B)を含んでなる分散相が形成され難くなる。 The amount of the block copolymer (B) in the raw material liquid is more than 80 parts by weight and less than 300 parts by weight, preferably 85 parts by weight to 250 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the monomer mixture (A m ). More preferably, it is 90 to 220 mass parts. When the amount of the block copolymer (B) is less than 80 parts by mass, the effect of improving the flexibility of the methacrylic polymer composition is small. When the amount of the block copolymer (B) is more than 300 parts by mass, it becomes difficult to form a dispersed phase containing the block copolymer (B).
本発明に使用する溶剤(C)は、単量体混合物(Am)、単量体混合物(Am)の重合体(すなわち、メタクリル系樹脂(A))、およびブロック共重合体(B)に対して溶解能を有するものであれば特に制限されない。例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素等が望ましいものとして挙げられる。また、必要に応じて、2種類以上の溶剤を混合して用いて良い。混合溶剤を用いる場合には、単量体混合物(Am)、単量体混合物(Am)の重合体およびブロック共重合体(B)を溶解できる混合溶剤であれば、単量体混合物(Am)、単量体混合物(Am)の重合体およびブロック共重合体(B)を溶解できない溶剤が混合溶剤に含まれていても良い。例えば、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ヘキサン等の炭化水素;シクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が混合溶剤に含まれていてもよい。 The solvent (C) used in the present invention includes a monomer mixture (A m ), a polymer of the monomer mixture (A m ) (that is, a methacrylic resin (A)), and a block copolymer (B). As long as it has the ability to dissolve in water, it is not particularly limited. For example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and ethylbenzene are desirable. Moreover, you may mix and use 2 or more types of solvents as needed. In the case of using a mixed solvent, the monomer mixture (A m ), the monomer mixture (A m ) polymer and the block copolymer (B) can be dissolved in the monomer mixture (A). A m ), a monomer mixture (A m ) polymer, and a solvent that cannot dissolve the block copolymer (B) may be contained in the mixed solvent. For example, the mixed solvent may contain alcohols such as methanol, ethanol and butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; hydrocarbons such as hexane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and the like.
重合に用いる溶剤の溶解度パラメータ(SP値)は、18.5〜21.0(MPa)1/2が好ましく、19.0〜20.5(MPa)1/2がより好ましく、19.5〜20.0(MPa)1/2が更に好ましい。この場合、1種の溶剤でも良いし、2種以上を混合しても良い。2種以上を混合する場合は、組成割合に応じて加成則により計算してSP値を求める。SP値が18.5(MPa)1/2未満では、メタクリル系樹脂(A)の溶解性が著しく低下し、21.0(MPa)1/2を超えるとブロック共重合体(B)の溶解性が著しく低下し好ましくない。 Solubility parameter of the solvent used for the polymerization (SP value), from 18.5 to 21.0 (MPa) 1/2, more preferably 19.0~20.5 (MPa) 1/2, 19.5~ 20.0 (MPa) 1/2 is more preferable. In this case, one type of solvent may be used, or two or more types may be mixed. When mixing 2 or more types, it calculates by an addition rule according to a composition ratio, and calculates | requires SP value. When the SP value is less than 18.5 (MPa) 1/2 , the solubility of the methacrylic resin (A) is remarkably lowered, and when it exceeds 21.0 (MPa) 1/2 , the dissolution of the block copolymer (B) is achieved. This is not preferable because the properties are significantly reduced.
原料液中の溶剤(C)の量は、単量体混合物(Am)とブロック共重合体(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0〜300質量部、より好ましくは50〜250質量部、特に好ましくは100〜200質量部である。本発明のメタクリル系重合体組成物では、分散相に対して連続相の割合が比較的に少ないので、インサイチュ法における相反転後の連続相の体積を多くするために、溶剤(C)を用いることが好ましい。 The amount of the solvent (C) in the raw material liquid is preferably 0 to 300 parts by mass, more preferably 50 to 100 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the monomer mixture (A m ) and the block copolymer (B). 250 parts by mass, particularly preferably 100 to 200 parts by mass. In the methacrylic polymer composition of the present invention, since the ratio of the continuous phase to the dispersed phase is relatively small, the solvent (C) is used to increase the volume of the continuous phase after phase inversion in the in situ method. It is preferable.
原料液は、ブロック共重合体(B)を、単量体混合物(Am)に均一に溶解することにより調製できる。溶解は攪拌によって促進され、30〜60℃程度に加熱することによりさらに促進される。また、原料液を調整する際、必要に応じて上記溶剤(C)を使用することができる。 The raw material liquid can be prepared by uniformly dissolving the block copolymer (B) in the monomer mixture (A m ). Dissolution is accelerated by stirring and is further accelerated by heating to about 30-60 ° C. Moreover, when adjusting a raw material liquid, the said solvent (C) can be used as needed.
次に、原料液を重合する。原料液の重合によって、単量体混合物(Am)の重合反応が進行するのと同時に、ブロック共重合体(B)と単量体混合物(Am)との間でグラフト反応および/または架橋反応が進行する。
原料液の重合には、ラジカル重合開始剤が通常用いられる。また必要に応じて連鎖移動剤が用いられる。
Next, the raw material liquid is polymerized. Simultaneously with the polymerization of the raw material liquid, the polymerization reaction of the monomer mixture (A m ) proceeds, and at the same time, the graft reaction and / or crosslinking between the block copolymer (B) and the monomer mixture (A m ). The reaction proceeds.
For polymerization of the raw material liquid, a radical polymerization initiator is usually used. Moreover, a chain transfer agent is used as needed.
重合開始剤は反応ラジカルを発生するものであれば特に限定されない。重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキシルカルボニトリル等のアゾ化合物;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート等の有機過酸化物などが挙げられる。これら重合開始剤は単独で用いてもよいし、2種類以上を組合せて用いてもよい。また、重合開始剤の添加時期や添加方法等は、所定の重合反応が進行すればよく、特に限定されるものでないが、重合開始時に仕込んだ重合開始剤で前段重合を行い、反応の途中で重合開始剤を追加添加して後段重合を行うことが好ましい。 The polymerization initiator is not particularly limited as long as it generates a reactive radical. As polymerization initiators, azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobiscyclohexylcarbonitrile; benzoyl peroxide, t-butylperoxy 2-ethylhexanoate, t-butylperoxybenzoate, di-t- Butyl peroxide, dicumyl peroxide, 1,1-di (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, t-butylperoxyisopropyl carbonate, 1,1-di (t-butylperoxy) Examples thereof include organic peroxides such as cyclohexane and t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Further, the addition timing and the addition method of the polymerization initiator are not particularly limited as long as the predetermined polymerization reaction proceeds, but the pre-stage polymerization is performed with the polymerization initiator charged at the start of the polymerization, and during the reaction It is preferable to add a polymerization initiator and perform post-stage polymerization.
連鎖移動剤としては、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、エチレングリコールビスチオプロピオネート、ブタンジオールビスチオグリコレート、ブタンジオールビスチオプロピオネート、ヘキサンジオールビスチオグリコレート、ヘキサンジオールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス−(β−チオプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート等のアルキルメルカプタン類;α−メチルスチレンダイマー;テルピノレン等を挙げることができる。これらは、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 As the chain transfer agent, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, 1,4-butanedithiol, 1,6-hexanedithiol, ethylene glycol bisthiopropionate, butanediol bisthioglycolate, Alkyl mercaptans such as butanediol bisthiopropionate, hexanediol bisthioglycolate, hexanediol bisthiopropionate, trimethylolpropane tris- (β-thiopropionate), pentaerythritol tetrakisthiopropionate; α-methylstyrene dimer; terpinolene and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
原料液の重合は、重合初期から相反転が生じるまでは、塊状重合法または溶液重合法で行うことが好ましい。塊状重合法または溶液重合法で重合を行うと、重合初期では、単量体混合物(Am)の重合が主に進行してメタクリル系樹脂が生成する。重合転化率の増加とともに、単量体混合物(Am)の重合で生成したメタクリル系樹脂の溶液相の割合が多くなり、メタクリル系樹脂の溶液相とブロック共重合体(B)の溶液相とが相分離してくる。重合転化率がさらに増加すると、相全体を安定化させる為の作用が働き、撹拌によるせん断力によって、メタクリル系樹脂の溶液相とブロック共重合体(B)の溶液相とが相反転し、メタクリル系樹脂の溶液相が連続相になりブロック共重合体(B)の溶液相が分散相になる。このとき粘度が低下する。この相反転が起こる際の単量体混合物(Am)の重合転化率は、メタクリル系樹脂の溶液相とブロック共重合体(B)の溶液相の体積比、ブロック共重合体(B)の分子量、相反転前までのブロック共重合体(B)へのグラフト率、溶剤を用いた場合には溶剤量や溶剤種によって変化する。 The polymerization of the raw material liquid is preferably performed by a bulk polymerization method or a solution polymerization method from the initial stage of polymerization until phase inversion occurs. When polymerization is performed by a bulk polymerization method or a solution polymerization method, at the initial stage of polymerization, polymerization of the monomer mixture (A m ) proceeds mainly to produce a methacrylic resin. As the polymerization conversion increases, the proportion of the solution phase of the methacrylic resin produced by the polymerization of the monomer mixture (A m ) increases, and the solution phase of the methacrylic resin and the solution phase of the block copolymer (B) Phase separates. When the polymerization conversion rate further increases, an action for stabilizing the whole phase works, and the solution phase of the methacrylic resin and the solution phase of the block copolymer (B) are reversed by the shearing force by stirring. The solution phase of the system resin becomes a continuous phase, and the solution phase of the block copolymer (B) becomes a dispersed phase. At this time, the viscosity decreases. The polymerization conversion rate of the monomer mixture (A m ) when this phase inversion occurs is the volume ratio of the solution phase of the methacrylic resin to the solution phase of the block copolymer (B), the block copolymer (B) The molecular weight, the graft ratio to the block copolymer (B) before phase inversion, and when a solvent is used, it varies depending on the amount of solvent and the type of solvent.
原料液の重合では、重合初期から相反転が生じるまでは、原料液にせん断力を与えることが好ましい。従って、原料液の重合を行う装置としては、攪拌機付きの槽型反応器、攪拌機付きの筒型反応器、静的攪拌能力を有する筒型反応器等が好ましいものとして挙げられる。これら装置は、1基以上であっても良く、また、異なる反応器2基以上の組合せでもよい。また、重合は回分式または連続式のどちらであっても良い。 In the polymerization of the raw material liquid, it is preferable to apply a shearing force to the raw material liquid from the initial stage of polymerization until phase inversion occurs. Accordingly, preferred examples of the apparatus for polymerizing the raw material liquid include a tank reactor equipped with a stirrer, a cylindrical reactor equipped with a stirrer, and a cylindrical reactor having static stirring ability. One or more of these apparatuses may be used, or a combination of two or more different reactors may be used. Further, the polymerization may be either a batch type or a continuous type.
分散相の径は、攪拌機付反応器であれば攪拌回転数などの因子によって;塔型反応器に代表される静的攪拌反応器であれば反応液の線速度、重合系の粘度、相反転前までのブロック共重合体(B)へのグラフト率など種々の因子によって制御可能である。
相反転が生じた後は、塊状重合法または溶液重合法が適用できるが、これら以外に懸濁重合法、注型重合法も適用できる。
The diameter of the dispersed phase depends on factors such as the number of stirring revolutions in the case of a reactor equipped with a stirrer; the linear velocity of the reaction liquid, the viscosity of the polymerization system, and the phase inversion in the case of a static stirring reactor represented by a tower reactor It can be controlled by various factors such as the graft ratio to the previous block copolymer (B).
After phase inversion occurs, bulk polymerization method or solution polymerization method can be applied, but suspension polymerization method and cast polymerization method can also be applied besides these.
本発明においては、単量体混合物(Am)の重合転化率を好ましくは70質量%以上に、より好ましくは80質量%以上にする。重合転化率がこれよりも低いと、相反転により形成したブロック共重合体(B)を含んでなる分散相内の架橋反応およびグラフト反応が十分に進行しにくい。架橋反応およびグラフト反応が十分に進行していない場合、メタクリル系重合体組成物中の分散相は、押出機や、混練機などの機械的なせん断により容易に破壊され、柔軟性が十分とは言えなくなると同時に、成形加工法によって機械的強度が変化する恐れがある。架橋反応及びグラフト反応をより進め、柔軟性を高めるためには、重合開始剤を反応途中において追加添加することが好ましい。 In the present invention, the polymerization conversion rate of the monomer mixture (A m ) is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more. If the polymerization conversion rate is lower than this, the crosslinking reaction and graft reaction in the dispersed phase containing the block copolymer (B) formed by phase inversion hardly proceed sufficiently. When the crosslinking reaction and graft reaction are not sufficiently advanced, the dispersed phase in the methacrylic polymer composition is easily broken by mechanical shearing such as an extruder or a kneading machine, and the flexibility is sufficient. At the same time, the mechanical strength may change depending on the molding method. In order to further promote the crosslinking reaction and the graft reaction and increase the flexibility, it is preferable to add a polymerization initiator during the reaction.
尚、重合途中におけるブロック共重合体(B)を含んでなる分散相生成の有無及び分散相の径は、重合途中の原料液の一部を抜き取り、それを懸濁重合し、得られたメタクリル系重合体組成物のモルフォロジーを走査型電子顕微鏡で観察する方法、もしくは重合途中の原料液の一部を抜き取り、それを乾燥、脱揮することで未反応単量体、溶剤を除去し、その組成物のモルフォロジーを走査型電子顕微鏡で観察する方法により確認できる。 The presence or absence of a dispersed phase comprising the block copolymer (B) in the middle of polymerization and the diameter of the dispersed phase were determined by extracting a part of the raw material liquid during polymerization and subjecting it to suspension polymerization. The method of observing the morphology of the polymer composition with a scanning electron microscope, or removing a part of the raw material liquid in the middle of polymerization, drying and devolatilizing it, removing the unreacted monomer and solvent, The morphology of the composition can be confirmed by a method of observing with a scanning electron microscope.
単量体混合物(Am)の重合転化率が70質量%以上になった後、脱揮処理して、未反応単量体及び溶剤を除去する。脱揮法としては、平衡フラッシュ方式や断熱フラッシュ方式が挙げられる。特に断熱フラッシュ方式では、好ましくは200〜300℃、より好ましくは220〜270℃の温度で脱揮を行う。200℃未満では脱揮に時間を要し、脱揮不十分なときには成形品にシルバー等の外観不良を起こすことがある。逆に300℃を超えると酸化、焼けなどによってメタクリル系重合体組成物に色が着くことがある。脱揮に用いられる装置としては、フラッシュドラム、二軸脱揮器、薄膜蒸発器、押出機などが挙げられる。残存揮発分は0.5質量%以下が好ましく、0.4質量%以下がより好ましく、0.3質量%以下が更に好ましい。残存揮発分が0.5質量%を超えると熱変形温度などが低下傾向になる。 After the polymerization conversion rate of the monomer mixture (A m ) reaches 70% by mass or more, devolatilization is performed to remove the unreacted monomer and the solvent. Examples of the devolatilization method include an equilibrium flash method and an adiabatic flash method. In particular, in the adiabatic flash method, devolatilization is preferably performed at a temperature of 200 to 300 ° C, more preferably 220 to 270 ° C. If it is less than 200 ° C., it takes time for devolatilization, and when devolatilization is insufficient, the molded product may have poor appearance such as silver. On the other hand, if the temperature exceeds 300 ° C., the methacrylic polymer composition may be colored due to oxidation, burning, or the like. Examples of the apparatus used for devolatilization include a flash drum, a biaxial devolatilizer, a thin film evaporator, and an extruder. The residual volatile content is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.4% by mass or less, and still more preferably 0.3% by mass or less. When the residual volatile content exceeds 0.5% by mass, the heat distortion temperature tends to decrease.
本発明のメタクリル系重合体組成物には、必要に応じて公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、高分子加工助剤、難燃剤、染顔料、光拡散剤、柔軟性改質剤、蛍光体などを添加することができる。また、本発明のメタクリル系重合体組成物は、通常のメタクリル系樹脂(D)で希釈して使用することもできる。また、その他AS樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、AAS樹脂、MS樹脂、MBS樹脂、スチレン樹脂、ハイインパクトポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂等他の樹脂と混合して使用することもできる。 In the methacrylic polymer composition of the present invention, a known antioxidant, ultraviolet absorber, light stabilizer, lubricant, mold release agent, antistatic agent, polymer processing aid, flame retardant, Dyes and pigments, light diffusing agents, flexibility modifiers, phosphors, and the like can be added. Moreover, the methacrylic polymer composition of the present invention can be used after diluted with a normal methacrylic resin (D). In addition, other resins such as AS resin, ABS resin, AES resin, AAS resin, MS resin, MBS resin, styrene resin, high-impact polystyrene resin, and vinyl chloride resin can be used.
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、ベンゾエート類、サリシレート類、シアノアクリレート類、蓚酸アニリド類、マロン酸エステル類、ホルムアミジン類などが挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中、成形品の黄色味が抑えられるという観点から、波長380〜450nmにおけるモル吸光係数の最大値εmaxが1200dm3・mol-1cm-1以下である紫外線吸収剤が好ましく、600dm3・mol-1cm-1以下である紫外線吸収剤がより好ましく、300dm3・mol-1cm-1以下である紫外線吸収剤が特に好ましい。 Examples of the ultraviolet absorber include benzophenones, benzotriazoles, triazines, benzoates, salicylates, cyanoacrylates, oxalic anilides, malonic esters, formamidines, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of suppressing the yellowness of the molded product, an ultraviolet absorber having a maximum molar extinction coefficient ε max at a wavelength of 380 to 450 nm of 1200 dm 3 · mol −1 cm −1 or less is preferable, and 600 dm 3 · mol -1 cm -1 UV absorber is more preferably not more than, 300Dm ultraviolet absorber is 3 · mol -1 cm -1 or less is particularly preferred.
なお、紫外線吸収剤のモル吸光係数の最大値εmaxの測定は、シクロヘキサン1Lに紫外線吸収剤(分子量(Mw))10.00mgを目視による観察で未溶解物がないように十分に溶解させ、この溶液を1cm×1cm×3cmの石英ガラスセルに注入し、日立製作所社製U−3410型分光光度計を用い波長380〜450nmでの吸光度を測定し、その最大値(Amax)からモル吸光係数の最大値εmaxを次式により算出した。
εmax=[Amax/(10×10-3)]×Mw
波長380〜450nmにおけるモル吸光係数の最大値εmaxが1200dm3・mol-1cm-1以下である紫外線吸収剤としては、2−エチル−2’−エトキシ−オキサルアニリド(クラリアントジャパン社;商品名サンデユボアVSU)などが挙げられる。
In addition, the measurement of the maximum value ε max of the molar extinction coefficient of the ultraviolet absorber is performed by sufficiently dissolving 10.00 mg of the ultraviolet absorber (molecular weight (Mw)) in 1 L of cyclohexane so that there is no undissolved substance by visual observation. This solution was poured into a 1 cm × 1 cm × 3 cm quartz glass cell, and the absorbance at a wavelength of 380 to 450 nm was measured using a U-3410 type spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd. From the maximum value (A max ), molar absorption was measured. The maximum coefficient ε max was calculated by the following equation.
ε max = [A max / (10 × 10 −3 )] × Mw
As an ultraviolet absorber having a maximum molar extinction coefficient ε max at a wavelength of 380 to 450 nm of 1200 dm 3 · mol −1 cm −1 or less, 2-ethyl-2′-ethoxy-oxalanilide (Clariant Japan, Inc .; product) Name Sundeyuboa VSU).
紫外線吸収剤の量は、メタクリル系重合体組成物100質量部に対して、好ましくは0.001〜5質量部、より好ましくは0.01〜3質量部、さらに好ましくは0.1〜2質量部である。紫外線吸収剤の量が0.001質量部未満では紫外線による樹脂劣化の抑制効果が十分に発揮されない傾向になる。5質量部を超えると成形の際に金型が汚れやすくなるので、歩留まりの低下や金型清掃などによる生産性の低下を引き起こしやすく、またシルバーの発生原因となったり、目やにが生じやすくなる。メタクリル系重合体組成物をフィルムに用いる場合は、紫外線吸収剤は、メタクリル系重合体組成物100質量部に対して、0.01〜5質量部含有させてもよい。 The amount of the ultraviolet absorber is preferably 0.001 to 5 parts by mass, more preferably 0.01 to 3 parts by mass, and still more preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the methacrylic polymer composition. Part. When the amount of the ultraviolet absorber is less than 0.001 part by mass, the effect of suppressing the resin deterioration due to ultraviolet rays tends not to be exhibited sufficiently. If the amount exceeds 5 parts by mass, the mold is likely to become dirty during molding, so that it is easy to cause a decrease in yield and productivity due to mold cleaning, etc., and to cause the occurrence of silver and to the eyes. When using a methacrylic polymer composition for a film, you may make a ultraviolet absorber contain 0.01-5 mass parts with respect to 100 mass parts of methacrylic polymer compositions.
本発明では、さらに2,2,6,6−テトラアルキルピペリジン骨格を持つ化合物に代表されるヒンダートアミン類などの光安定化剤を併用してもよい。
ヒンダードアミン類としては、例えば、コハク酸ジメチル/1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ((6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル)((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペジル)イミノ)ヘキサメチレン((2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペジル)イミノ))、2−(2,3−ジ−t−ブチル−4−ヒドキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン/2,4−ビス(N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ)−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ビス(2,2,6,6−テトラ−メチル−4−ピペジル)セバケート、コハク酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)などが挙げられる。
光安定化剤の量は、メタクリル系重合体組成物100質量部に対して、好ましくは0.01〜0.5質量部である。メタクリル系重合体組成物をフィルムに用いる場合は、光安定化剤は、メタクリル系重合体組成物100質量部に対して、0.001〜0.5質量部含有させてもよい。
In the present invention, a light stabilizer such as a hindered amine represented by a compound having a 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine skeleton may be used in combination.
Examples of hindered amines include dimethyl succinate / 1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate, poly ((6- (1,1,3 , 3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl) ((2,2,6,6-tetramethyl-4-pipedyl) imino) hexamethylene ((2,2, 6,6-tetramethyl-4-pipedyl) imino)), 2- (2,3-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butylmalonate bis (1,2,2, 6,6-pentamethyl-4-piperidyl), 2- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butylmalonate bis (1,2,2,6,6-pentamethyl) -4-piperidyl), N, N′-bis (3-a Nopropyl) ethylenediamine / 2,4-bis (N-butyl-N- (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino) -6-chloro-1,3,5-triazine condensate, Examples thereof include bis (2,2,6,6-tetra-methyl-4-pipedyl) sebacate and bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) succinate.
The amount of the light stabilizer is preferably 0.01 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the methacrylic polymer composition. When using a methacrylic polymer composition for a film, you may make a light stabilizer contain 0.001-0.5 mass part with respect to 100 mass parts of methacrylic polymer compositions.
酸化防止剤としては、例えば、リン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中で、着色による光学特性の劣化防止効果の点で、リン系酸化防止剤やヒンダードフェノール系酸化防止剤が好適に用いられる。 Examples of the antioxidant include phosphorus-based antioxidants, hindered phenol-based antioxidants, thioether-based antioxidants, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, phosphorus antioxidants and hindered phenol antioxidants are preferably used from the viewpoint of preventing the deterioration of optical properties due to coloring.
リン系酸化防止剤としては、例えば、2,2−メチレンビス(4,6−ジt−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(2,6−ジt−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジt−ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(2,4−ジt−ブチルフェニル)[1,1−ビフェニル]−4,4'−ジイルビスホスフォナイト、ビス[2,4−ビス(1,1−ジメチルエチル)−6−メチルフェニル]エチルエステル亜りん酸などが挙げられる。これらの中で、2,2−メチレンビス(4,6−ジt−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、トリス(2,4−ジt−ブチルフェニル)ホスファイトが好ましい。 Examples of phosphorus antioxidants include 2,2-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) octyl phosphite and bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphos. Phyto, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) [1,1-biphenyl] -4,4′-diylbisphosphonite, bis [ 2,4-bis (1,1-dimethylethyl) -6-methylphenyl] ethyl ester phosphorous acid and the like. Among these, 2,2-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) octyl phosphite and tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite are preferable.
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオール−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4−ビス−(n−オクチル)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,2−チオ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト、オクチル化ジフェニルアミン、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどが挙げられる。これらの中で、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕(商品名「IRGANOX1010」、チバスペシャルケミカルズ社製)や、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、(商品名「IRGANOX1076」、チバスペシャルケミカルズ社製)が好ましい。 Examples of the hindered phenol antioxidant include triethylene glycol-bis [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,6-hexanediol-bis [3- (3 , 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,4-bis- (n-octyl) -6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -1,3 , 5-triazine, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di- t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate), octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, N, N′-hex Methylenebis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamamide), 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate-diethyl ester, 1,3,5-trimethyl -2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tris- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -isocyanurate, octyl Diphenylamine, 2,4-bis [(octylthio) methyl] -o-cresol, isooctyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, and the like. Among these, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] (trade name “IRGANOX1010”, manufactured by Ciba Special Chemicals), octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate (trade name “IRGANOX1076”, manufactured by Ciba Special Chemicals) is preferable.
酸化防止剤の量は、メタクリル系重合体組成物100質量部に対して、好ましくは0.001〜1質量部、より好ましくは0.005〜0.5質量部、さらに好ましくは0.01〜0.3質量部である。酸化防止剤の量が0.001質量部未満では、成形物の高温での加熱着色を防止する効果が十分に発揮されない傾向になる。一方、酸化防止剤の量が1質量部を超えると、金型汚れによる歩留まりの低下や金型清掃などによる生産性の低下を引き起こすとともに、シルバー発生による成形品の欠点発生の原因となったり、成形品に焼けが発生して色相が低下したり、成形品に異物が発生したりする傾向になる。 The amount of the antioxidant is preferably 0.001 to 1 part by mass, more preferably 0.005 to 0.5 part by mass, and still more preferably 0.01 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the methacrylic polymer composition. 0.3 parts by mass. If the amount of the antioxidant is less than 0.001 part by mass, the effect of preventing the heat coloring of the molded product at a high temperature tends not to be sufficiently exhibited. On the other hand, when the amount of the antioxidant exceeds 1 part by mass, it causes a decrease in yield due to mold contamination and a decrease in productivity due to mold cleaning, etc. There is a tendency that the molded product is burned and the hue is lowered, or foreign matters are generated in the molded product.
離型剤としては、高級アルコールおよび/またはグリセリンモノエステルが挙げられる。高級アルコールとしては、セチルアルコール、ステアリルアルコールなどが挙げられる。本発明に用いられるグリセリンモノエステルとしては、ステアリン酸モノグリセライド、ステアリン酸ジグリセライド等の高級脂肪酸のグリセライドなどが挙げられる。高級アルコールとグリセリンモノエステルを併用する場合、その割合は特に制限されないが、高級アルコール/グリセリンモノエステルの質量比が、好ましくは2.5/1〜3.5/1、より好ましくは2.8/1〜3.2/1である。 Examples of the mold release agent include higher alcohol and / or glycerin monoester. Examples of higher alcohols include cetyl alcohol and stearyl alcohol. Examples of the glycerin monoester used in the present invention include glycerides of higher fatty acids such as stearic acid monoglyceride and stearic acid diglyceride. When the higher alcohol and glycerol monoester are used in combination, the ratio is not particularly limited, but the mass ratio of higher alcohol / glycerol monoester is preferably 2.5 / 1 to 3.5 / 1, more preferably 2.8. / 1 to 3.2 / 1.
離型剤の量は、メタクリル系重合体組成物100質量部に対し、合計で0.5質量部以下であるのが好ましく、0.3質量部以下であることがより好ましく、0.1質量部以下であることがさらに好ましい。離型剤の量が0.5質量部を超えると、金型汚れによる歩留まりの低下や金型清掃などによる生産性の低下をもたらす傾向があるとともに、シルバー発生による成形品の欠点発生の原因となったり、押出し成形時の目やにが生じやすくなる。 The amount of the release agent is preferably 0.5 parts by mass or less, more preferably 0.3 parts by mass or less, and more preferably 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the methacrylic polymer composition. More preferably, it is at most parts. If the amount of the release agent exceeds 0.5 parts by mass, it tends to cause a decrease in yield due to mold contamination and a decrease in productivity due to mold cleaning. It becomes easy to produce the eyes and the eyes at the time of extrusion molding.
高分子加工助剤は、メタクリル系重合体組成物を成形する際において、寸法精度および薄膜化に効果を発する。高分子加工助剤は、通常、乳化重合法により0.05〜0.5μmの粒子径を有する重合体粒子として製造することができる。該重合体粒子は、単一組成および単一極限粘度のいわゆる単層粒子であっても、また、組成または極限粘度の異なる2層以上の多層粒子であってもよい。この中でも好ましいものとしては、内層に低極限粘度の層を有し、外層に極限粘度5dl/g以上の高極限粘度の層を有する2層構造の粒子が挙げられる。高分子加工助剤の極限粘度は3〜6dl/gであり、3dl/g未満では成形性に十分な改善効果が認められない。6dl/gを超えると溶融流動性の低下を招きやすい。 The polymer processing aid has an effect on dimensional accuracy and thinning when molding a methacrylic polymer composition. The polymer processing aid can be usually produced as polymer particles having a particle size of 0.05 to 0.5 μm by an emulsion polymerization method. The polymer particles may be so-called single layer particles having a single composition and a single intrinsic viscosity, or may be multi-layer particles having two or more layers having different compositions or intrinsic viscosities. Among these, particles having a two-layer structure having a low intrinsic viscosity layer in the inner layer and a high intrinsic viscosity layer having an intrinsic viscosity of 5 dl / g or more in the outer layer are preferable. The intrinsic viscosity of the polymer processing aid is 3 to 6 dl / g, and if it is less than 3 dl / g, a sufficient improvement effect on moldability is not recognized. If it exceeds 6 dl / g, the melt fluidity tends to be lowered.
高分子加工助剤を用いる場合の配合量は、メタクリル系重合体組成物100質量部に対し、好ましくは0.05〜10質量部であり、より好ましくは0.1〜5質量部である。高分子加工助剤が0.05質量部未満であれば成形時の寸法精度に十分な改善効果が認められない。一方、10質量部を超えると溶融流動性の低下を招きやすい。 When the polymer processing aid is used, the blending amount is preferably 0.05 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the methacrylic polymer composition. If the polymer processing aid is less than 0.05 parts by mass, a sufficient improvement effect in dimensional accuracy during molding is not recognized. On the other hand, if it exceeds 10 parts by mass, the melt fluidity tends to be lowered.
有機色素としては、樹脂に対しては有害とされている紫外線を可視光線に変換する機能を有するターフェニルなどが挙げられる。
光拡散剤または艶消し剤としては、ガラス微粒子、ポリシロキサン系架橋微粒子、架橋ポリマー微粒子、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどが挙げられる。
蛍光体としては、蛍光顔料、蛍光染料、蛍光白色染料、蛍光増白剤、蛍光漂白剤などが挙げられる。
Examples of the organic dye include terphenyl having a function of converting ultraviolet rays that are considered harmful to the resin into visible light.
Examples of the light diffusing agent or matting agent include glass fine particles, polysiloxane-based crosslinked fine particles, crosslinked polymer fine particles, talc, calcium carbonate, and barium sulfate.
Examples of the phosphor include fluorescent pigments, fluorescent dyes, fluorescent white dyes, fluorescent brighteners, and fluorescent bleaching agents.
また、本発明のメタクリル系重合体組成物には、柔軟性改質剤を用いることができる。柔軟性改質剤としては、アクリル系ゴムもしくはジエン系ゴムをコア層成分として含むコアシェル型改質剤、ゴム粒子を複数包含した改質剤などが挙げられる。 Moreover, a flexibility modifier can be used for the methacrylic polymer composition of the present invention. Examples of the flexibility modifier include a core-shell type modifier containing acrylic rubber or diene rubber as a core layer component, and a modifier containing a plurality of rubber particles.
本発明のメタクリル系重合体組成物を用いれば、柔軟性に優れた成形品を得ることができる。例えば、射出成形、圧縮成形、押出成形、真空成形等、従来より知られる溶融加熱成形により成形品が得られる。その成形品において、ブロック共重合体(B)を含んでなる分散相の径の大きさや形はある程度変化するかもしれないが、外見上の変化は見られない。加熱溶融成形された成形品は、相当するメタクリル系重合体組成物と少なくとも同等の特性を有している。 If the methacrylic polymer composition of the present invention is used, a molded article having excellent flexibility can be obtained. For example, a molded product can be obtained by conventionally known melt heating molding such as injection molding, compression molding, extrusion molding, vacuum molding and the like. In the molded product, the size and shape of the dispersed phase comprising the block copolymer (B) may vary to some extent, but no apparent change is observed. The molded article that has been heat-melt molded has at least the same characteristics as the corresponding methacrylic polymer composition.
本発明のメタクリル系重合体組成物は、柔軟性のみならず、耐候性、透明性に優れているので、各種の成形用品、または成形部品に適している。その用途としては、例えば広告塔、スタンド看板、袖看板、欄間看板、屋上看板等の看板用品;ショーケース、仕切板、店舗ディスプレイ等のディスプレイ用品;蛍光灯カバー、ムード照明カバー、ランプシェード、光天井、光壁、シャンデリア等の照明用品;ペンダント、ミラー等のインテリア用品;ドア、ドーム、間仕切り、階段腰板、バルコニー腰板、レジャー用建築物の屋根等の建築用部品;バス用遮光板;音響映像用銘板、ステレオカバー、テレビ保護マスク、自動販売機等の電子機器部品;保育器、レントゲン部品等の医療機器部品;機械カバー、計器カバー、実験装置、定規、文字盤、観察窓等の機器関係部品;液晶保護板、導光板、導光フィルム、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、各種ディスプレイの前面板、拡散板等の光学関係部品;道路標識、案内板等の交通関係部品;自動車内装用表面材、携帯電話の表面材、マーキングフィルム等のフィルム部材;洗濯機の天蓋材やコントロールパネル、炊飯ジャーの天面パネル等の家電製品用部材;その他、温室、時計パネル、サニタリー、デスクマット、遊技部品、玩具、溶接時の顔面保護用マスク等の用途が挙げられる。 Since the methacrylic polymer composition of the present invention is excellent not only in flexibility but also in weather resistance and transparency, it is suitable for various molded articles or molded parts. Applications include, for example, billboard supplies such as advertising towers, stand signboards, sleeve signboards, billboard signs, and rooftop signs; display supplies such as showcases, dividers, and store displays; fluorescent lamp covers, mood lighting covers, lamp shades, light Lighting products such as ceilings, light walls, and chandeliers; interior products such as pendants and mirrors; doors, domes, partitions, staircases, balcony lumbars, and building parts for leisure buildings; bus shading plates; acoustic images Electronic equipment parts such as nameplates, stereo covers, TV protective masks, vending machines; medical equipment parts such as incubators and X-ray parts; equipment related to machine covers, instrument covers, experimental equipment, rulers, dials, observation windows, etc. Components: LCD protective plate, light guide plate, light guide film, Fresnel lens, lenticular lens, front plate of various displays, diffusion Optical parts such as traffic signs, traffic-related parts such as signboards, automotive interior surface materials, mobile phone surface materials, marking film film members, washing machine canopy materials and control panels, rice cooker top surfaces Other uses include household appliances such as panels; greenhouses, clock panels, sanitary, desk mats, game parts, toys, masks for face protection during welding, and the like.
以下に実施例を示し、本発明についてより具体的に説明するが、本発明は以下の例によって何ら制限されるものではない。実施例および比較例に用いたブロック共重合体(B)の合成では、常法により乾燥精製した薬品を用い、以下に示す合成例によって実施した。その際、重合転化率の測定や合成したブロック共重合体(B)の分析は、以下の方法によって実施した。また、メタクリル系重合体組成物の分析、力学特性及び光学特性の測定は、以下の方法によって行った。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In the synthesis of the block copolymer (B) used in Examples and Comparative Examples, chemicals dried and purified by a conventional method were used and the synthesis examples shown below were performed. At that time, measurement of the polymerization conversion rate and analysis of the synthesized block copolymer (B) were carried out by the following methods. Moreover, the analysis of a methacrylic polymer composition, the measurement of a mechanical characteristic, and an optical characteristic were performed with the following method.
(1)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)およびブロック共重合体の生成率の測定
装置:東ソー社製ゲルパーミエーションクロマトグラフ(HLC−8020)
カラム:東ソー社製TSKgel G2000HHR(1本)およびGMHHR−M(2本)を直列に連結
溶離液:テトラヒドロフラン
溶離液流量:1.0ml/分
カラム温度:40℃
検出方法:示差屈折率(RI)計
検量線:標準ポリスチレンを用いて作成
(1) Measurement of number average molecular weight (Mn), weight average molecular weight (Mw), molecular weight distribution (Mw / Mn) and block copolymer production rate by gel permeation chromatography (GPC) Apparatus: Gel Perm manufactured by Tosoh Corporation Eation chromatograph (HLC-8020)
Column: Tosoh TSKgel G2000H HR (1) and GMH HR- M (2) connected in series Eluent: Tetrahydrofuran Eluent flow rate: 1.0 ml / min Column temperature: 40 ° C
Detection method: differential refractive index (RI) meter Calibration curve: created using standard polystyrene
(2)ガスクロマトグラフィー(GC)による仕込み単量体の重合転化率の測定
装置:島津製作所製ガスクロマトグラフ GC−14A
カラム:GL Sciences Inc.製 INERT CAP 1(df=0.4μm、0.25mmI.D.×60m)
分析条件:injection温度180℃、detector温度180℃、60℃(5分間保持)→昇温速度10℃/分→200℃(10分間保持)
(2) Measurement of polymerization conversion rate of charged monomer by gas chromatography (GC) Apparatus: Gas chromatograph GC-14A manufactured by Shimadzu Corporation
Column: GL Sciences Inc. INERT CAP 1 (df = 0.4 μm, 0.25 mm ID × 60 m)
Analysis conditions: injection temperature 180 ° C., detector temperature 180 ° C., 60 ° C. (5 minutes hold) → temperature increase rate 10 ° C./min→200° C. (10 minutes hold)
(3)核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル)によるブロック共重合体の分子構造の解析
ブロック共重合体を重クロロホルムに溶解し試験液を得、1H−NMR(日本電子社製核磁気共鳴装置(JNM−LA400)を用いて該試験液を分析し、化学シフト4.7〜5.2ppm(以後、シグナルC0という。)の1,2−ビニルによるプロトン(=CH2)と、化学シフト5.2〜5.8ppm(以後、シグナルD0という。)のビニルプロトン(=CH−)の積分強度を求め、次式によって、側鎖ビニル結合量V0[mol%]を計算して求めた。
V0=〔(C0/2)/{C0/2+(D0−C0/2)/2}〕×100
(3) Analysis of molecular structure of block copolymer by nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR spectrum) The block copolymer was dissolved in deuterated chloroform to obtain a test solution, and 1 H-NMR (Nuclear Magnetic, manufactured by JEOL Ltd.) The test solution was analyzed using a resonance apparatus (JNM-LA400), and a proton (= CH 2 ) of 1,2-vinyl with a chemical shift of 4.7 to 5.2 ppm (hereinafter referred to as signal C 0 ), The integral intensity of the vinyl proton (= CH-) at a chemical shift of 5.2 to 5.8 ppm (hereinafter referred to as signal D 0 ) is obtained, and the side chain vinyl bond amount V 0 [mol%] is calculated by the following equation. Asked.
V 0 = [(C 0/2) / { C 0/2 + (D 0 -C 0/2) / 2} ] × 100
(4)ガラス転移温度(Tg)
重合体ブロック(a)として用いたポリアクリル酸n−ブチルのガラス転移温度(Tg)は、「POLYMER HANDBOOK FOURTH Edition, VI/199頁, Wiley Interscience, New York,1998」に記載の値(−49℃)を用いた。
また、重合体ブロック(b)として用いたポリ1,3−ブタジエンのガラス転移温度(Tg)は、「ANIONIC POLYMERIZATION, 434頁, MARCEL DEKKER,Inc. 1996」に記載の1,2−ビニル結合量とTgの関係より導かれる値を用いた。
(4) Glass transition temperature (Tg)
The glass transition temperature (Tg) of poly (n-butyl acrylate) used as the polymer block (a) is the value described in “POLYMER HANDBOOK FOURTH Edition, page VI / 199, Wiley Interscience, New York, 1998” (−49 ° C) was used.
The glass transition temperature (Tg) of poly1,3-butadiene used as the polymer block (b) is 1,2-vinyl bond amount described in “ANIONIC POLYMERIZATION, page 434, MARCEL DEKKER, Inc. 1996”. A value derived from the relationship between Tg and Tg was used.
(5)屈折率(nd)
ブロック共重合体(B)が30質量%となるようトルエンに均一に溶解した。室温にて当該溶液およびトルエンの密度、屈折率を測定し、下記(式1)〜(式3)の式を用いブロック共重合体(B)の屈折率を求めた。さらに、屈折率既知のポリメタクリル酸メチル(nd=1.492)を同じ方法で測定し、この方法による屈折率測定の較正係数を求めて、ブロック共重合体(B)の屈折率を較正した。
(nd2−1)/(nd2+2)×V=r=一定・・・(式1)
r3=w1r1+w2r2・・・(式2)
V2=1/ρ1−1/w2(1/ρ1−1/ρ3)・・・(式3)
nd:屈折率、V:比容、r:分子屈折、w:質量分率 ρ:密度
下付き1:トルエン 下付き2:ブロック共重合体(B) 下付き3:溶液
実測:V3、nd3、V1、nd1
式(1)および式(2)出典:高分子実験学 第12巻 熱力学的・電気的および光学的性質 昭和59年 共立出版
式(3)出典:高分子実験学 第11巻 高分子溶液 昭和57年 共立出版
(5) Refractive index (nd)
The block copolymer (B) was uniformly dissolved in toluene so as to be 30% by mass. The density and refractive index of the solution and toluene were measured at room temperature, and the refractive index of the block copolymer (B) was determined using the following formulas (Formula 1) to (Formula 3). Furthermore, polymethyl methacrylate having a known refractive index (nd = 1.492) was measured by the same method, and a refractive index measurement calibration coefficient was obtained by this method to calibrate the refractive index of the block copolymer (B). .
(Nd 2 −1) / (nd 2 +2) × V = r = constant (Expression 1)
r 3 = w 1 r 1 + w 2 r 2 (Formula 2)
V 2 = 1 / ρ 1 −1 / w 2 (1 / ρ 1 −1 / ρ 3 ) (Equation 3)
nd: refractive index, V: specific volume, r: molecular refraction, w: mass fraction ρ: density subscript 1: toluene subscript 2: block copolymer (B) subscript 3: solution Actual measurement: V 3 , nd 3 , V 1 , nd 1
Formula (1) and Formula (2) Source: Polymer Experimental Studies Vol. 12 Thermodynamic, Electrical and Optical Properties 1984 Kyoritsu Publishing Formula (3) Source: Polymer Experimental Studies Vol. 11 Polymer Solution Showa 57 years Kyoritsu Publishing
(6)分散相の構造
成形品をダイヤモンドナイフを用いて切り出し超薄切片を得、この切片を四酸化オスミウムで染色し、透過型電子顕微鏡を用いて観察像を写真撮影した。無作為に30個のブロック共重合体(B)を含んでなる分散相を選択し、それら分散相の径を測定し、それらの平均値で表した。
なお、上記の染色によってブロック共重合体(B)中の重合体ブロック(b)が染色され、メタクリル系重合体組成物のモルフォロジーを観察できるようになる。本発明のメタクリル系重合体組成物は、染色されていないメタクリル系樹脂(A)からなる連続相と染色されたブロック共重合体(B)を含んでなる分散相とを含有し、分散相には染色された部分(ブロック共重合体(B)からなる海相)と染色されていない部分(メタクリル系樹脂(A)からなる島相)との海島構造をなしたものが含まれている。
(6) Structure of disperse phase The molded product was cut out using a diamond knife to obtain an ultrathin slice, this slice was stained with osmium tetroxide, and the observation image was photographed using a transmission electron microscope. A dispersed phase comprising 30 block copolymers (B) was selected at random, the diameters of the dispersed phases were measured, and the average value thereof was expressed.
In addition, the polymer block (b) in the block copolymer (B) is dyed by the above dyeing, and the morphology of the methacrylic polymer composition can be observed. The methacrylic polymer composition of the present invention contains a continuous phase composed of an undyed methacrylic resin (A) and a dispersed phase comprising a dyed block copolymer (B). Includes a sea-island structure of a dyed portion (sea phase comprising a block copolymer (B)) and a non-dyed portion (island phase comprising a methacrylic resin (A)).
(7)成形品の柔軟性の評価
A型硬度計(オスカー社製)を用いて、ISO 48に準拠して硬度を測定した。
(7) Evaluation of flexibility of molded product Hardness was measured based on ISO 48 using an A-type hardness meter (manufactured by Oscar).
(8)成形品の引張特性の測定
ISO 37に準拠して、引張強度および引張伸度を測定した。
(8) Measurement of tensile properties of molded product In accordance with ISO 37, tensile strength and tensile elongation were measured.
(9)成形品の透明性の評価
ISO 13468−1に準拠して、厚さ3mmの成形品のヘイズを測定した。
(9) Evaluation of transparency of molded product Based on ISO 13468-1, the haze of a molded product having a thickness of 3 mm was measured.
(10)耐温水白化性
射出成形で作成した厚さ3mmの平板を70℃の温水に8時間浸漬した後、室温の蒸留水に浸漬し、室温まで冷却させた後、取り出してガーゼで表面の水分をふき取り温水浸漬後の光線透過率(可視光線:600nm)の測定を行い、浸漬前後の差を求めた。
(10) Warm water whitening resistance A 3 mm thick flat plate prepared by injection molding was immersed in warm water at 70 ° C. for 8 hours, then immersed in distilled water at room temperature, cooled to room temperature, then taken out and gauze on the surface. The light transmittance after wiping off the water and immersion in hot water (visible light: 600 nm) was measured, and the difference before and after immersion was determined.
(11)製膜性の評価
メタクリル系重合体組成物からなるペレットを、リップ横幅300mmおよび上下空隙0.3mmのTダイ押出成形機を通して溶融押出し、縦方向に延伸しながら引き取って厚さ0.2mmのフィルムを製造した。押出成形開始10分後から30分後までに測定されたフィルムの最小厚さDmin(mm)と最大厚さDmax(mm)から、次式から厚み変動率を求め、下記の評価基準にしたがって製膜性を評価した。
フィルムの厚み変動率(%)={(Dmax−Dmin)/Dmin}×100
[製膜性の評価基準]
◎:厚み変動率が5%未満であり、製膜性が極めて良好である。
○:厚み変動率が5〜20%であり、製膜性がほぼ良好である。
×:厚み変動率が20%を超え、製膜性が極めて不良である。
(11) Evaluation of film forming property Pellets made of a methacrylic polymer composition were melt-extruded through a T-die extruder having a lip width of 300 mm and an upper and lower gap of 0.3 mm, and were drawn while being stretched in the vertical direction. A 2 mm film was produced. From the minimum thickness D min (mm) and the maximum thickness D max (mm) of the film measured from 10 minutes to 30 minutes after the start of extrusion, the thickness variation rate is obtained from the following formula, and the following evaluation criteria are used. Therefore, the film forming property was evaluated.
Film thickness variation rate (%) = {(D max −D min ) / D min } × 100
[Evaluation criteria for film-forming properties]
A: The thickness variation rate is less than 5%, and the film-forming property is extremely good.
A: The thickness variation rate is 5 to 20%, and the film forming property is almost good.
X: The thickness variation rate exceeds 20%, and the film forming property is extremely poor.
(12)積層成形性
共溶融押出成形で製造した積層板を目視で観察して、フローマークおよび層界面における白化の有無を調べ、フローマークおよび層界面の白化のいずれも生じていない場合を良好(○)、フローマークおよび/または層界面の白化が生じていた場合を不良(×)として評価した。
(12) Laminate formability A laminate produced by co-melt extrusion molding is visually observed to check for whitening at the flow mark and the layer interface, and when neither the flow mark nor the whitening of the layer interface occurs. (○), the case where the flow mark and / or the whitening of the layer interface occurred was evaluated as defective (×).
(13)フィルム外観評価
ゲルカウンター(型式FS−5/Optical Control Systems社製)により厚み50μmフィルムのブツ(フィッシュアイ)の単位面積あたりの個数を測定した。
[フィルム外観評価の評価基準]
◎:1平方メートル面積あたりの個数が10,000個未満
○:1平方メートル面積あたりの個数が10,000個以上50,000個未満
×:1平方メートル面積あたりの個数が50,000個以上
(13) Film appearance evaluation The number per unit area of butts (fish eyes) of a 50 μm-thick film was measured with a gel counter (model FS-5 / manufactured by Optical Control Systems).
[Evaluation criteria for film appearance evaluation]
◎ The number per square meter area is less than 10,000. ○ The number per square meter area is 10,000 or more and less than 50,000. X: The number per square meter area is 50,000 or more.
(14)積層品の低温曲げ性
100μmのポリプロピレンフィルムの両面にポリウレタン系のプライマーを施し、その片面にシルクスクリーン印刷を施した。この印刷フィルムの印刷面側に本発明のメタクリル系重合体組成物からなるフィルムをエンボスロールにてラミネートし、積層体を得た。この積層体をメタクリル系重合体組成物からなるフィルム面が表層となるように、ポリウレタン系接着剤を用いて、0.5mm厚の鋼板と貼り合わせ、表層にメタクリル系重合体組成物からなるフィルム層を有する積層品を得た。当該積層品を用いて、20℃及び−20℃の雰囲気下で90℃曲げ試験を行った。具体的には、積層品を10cm×10cmの大きさに切り出し、曲率半径が3mmとなるように折り曲げ、4秒間保持した。積層品の低温曲げ性を下記の評価基準に従って評価した。
[積層品の低温曲げ性の評価基準]
○:フィルムの切れ、クラックなく良好
×:フィルムのクラック、切れが発生した
(14) Low-temperature bendability of laminated product A polyurethane primer was applied to both sides of a 100 μm polypropylene film, and silk screen printing was applied to one side thereof. A film made of the methacrylic polymer composition of the present invention was laminated on the printing surface side of the printing film with an embossing roll to obtain a laminate. This laminate is bonded to a 0.5 mm-thick steel sheet using a polyurethane adhesive so that the film surface made of the methacrylic polymer composition becomes the surface layer, and the film made of the methacrylic polymer composition on the surface layer. A laminate having a layer was obtained. Using the laminate, a 90 ° C. bending test was performed in an atmosphere of 20 ° C. and −20 ° C. Specifically, the laminate was cut into a size of 10 cm × 10 cm, bent so that the radius of curvature was 3 mm, and held for 4 seconds. The low temperature bendability of the laminate was evaluated according to the following evaluation criteria.
[Evaluation criteria for low-temperature bendability of laminated products]
○: Good without film breaks and cracks ×: Cracks and breaks in film occurred
《合成例1》ブロック共重合体(B−1)の製造
(1)攪拌機付1.5リットルのオートクレーブ容器に、トルエン801mlおよび1,2−ジメトキシエタン0.0021mlを投入し、20分間窒素パージを行った。そこに濃度1.3mol/lのsec−ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液1.1mlを加え、次いで1,3−ブタジエン99mlを加えて、30℃で3時間反応させ、1,3−ブタジエン重合体を含む反応混合物を得た。得られた反応混合物の一部をサンプリング分析した結果、該反応混合物中の1,3−ブタジエン重合体は、数平均分子量(Mn)が82,000、分子量分布(Mw/Mn)が1.07、側鎖ビニル結合量が20mol%であり、1,3−ブタジエン重合体(重合体ブロック(b))のガラス転移温度は−86℃であった。
<< Synthesis Example 1 >> Production of Block Copolymer (B-1) (1) 801 ml of toluene and 0.0021 ml of 1,2-dimethoxyethane were put into a 1.5 liter autoclave vessel equipped with a stirrer and purged with nitrogen for 20 minutes Went. To this, 1.1 ml of a cyclohexane solution of sec-butyllithium having a concentration of 1.3 mol / l was added, and then 99 ml of 1,3-butadiene was added and reacted at 30 ° C. for 3 hours to contain a 1,3-butadiene polymer. A reaction mixture was obtained. As a result of sampling analysis of a part of the obtained reaction mixture, the 1,3-butadiene polymer in the reaction mixture has a number average molecular weight (Mn) of 82,000 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.07. The side chain vinyl bond amount was 20 mol%, and the glass transition temperature of the 1,3-butadiene polymer (polymer block (b)) was −86 ° C.
(2)上記(1)で得られた反応混合物を−30℃に冷却し、0.45mol/lのイソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウムを含有するトルエン溶液11.0mlおよび1,2−ジメトキシエタン8.1mlを添加し、10分間撹拌して均一な溶液とした。 (2) The reaction mixture obtained in (1) above is cooled to −30 ° C., and toluene containing 0.45 mol / l isobutylbis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenoxy) aluminum 11.0 ml of the solution and 8.1 ml of 1,2-dimethoxyethane were added and stirred for 10 minutes to obtain a homogeneous solution.
(3)次いで、上記(2)で得られた溶液を激しく撹拌しながら、アクリル酸n−ブチル70mlを添加し、−30℃で3時間重合させた。得られた反応混合物の一部をサンプリングし、GPC(ポリスチレン換算)により分子量を分析した結果、反応混合物中のブタジエン―アクリル酸n−ブチルジブロック共重合体は数平均分子量が132,000であり、その重量平均分子量/数平均分子量の比(Mw/Mn)が1.03であり、屈折率が1.492であることが判明した。また、アクリル酸n−ブチルの重合で得られた重合体ブロック(a)のガラス転移温度は−49℃であった。 (3) Next, while vigorously stirring the solution obtained in the above (2), 70 ml of n-butyl acrylate was added and polymerized at −30 ° C. for 3 hours. As a result of sampling a part of the obtained reaction mixture and analyzing the molecular weight by GPC (polystyrene conversion), the number average molecular weight of the butadiene-n-butyl diblock copolymer in the reaction mixture is 132,000. The weight average molecular weight / number average molecular weight ratio (Mw / Mn) was 1.03, and the refractive index was 1.492. The glass transition temperature of the polymer block (a) obtained by polymerization of n-butyl acrylate was −49 ° C.
(4)上記(3)で得られた反応混合物をメタノール8000mlに入れて析出させることにより、ブロック共重合体(B−1)が得られた。得られたブロック共重合体(B−1)の収率はほぼ100%であった。ブロック共重合体(B−1)は、1,3−ブタジエンに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)50質量%と、アクリル酸n−ブチルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)50質量%とからなるジブロック共重合体であった。表1にブロック共重合体(B−1)の特性を示す。なお、表1中のBAはアクリル酸n−ブチル、Bdは1,3−ブタジエンを意味する。 (4) The block copolymer (B-1) was obtained by putting the reaction mixture obtained by said (3) in 8000 ml of methanol, and precipitating. The yield of the obtained block copolymer (B-1) was almost 100%. The block copolymer (B-1) is composed of 50% by mass of a polymer block (b) consisting of repeating units derived from 1,3-butadiene and a polymer block consisting of repeating units derived from n-butyl acrylate ( a) A diblock copolymer comprising 50% by mass. Table 1 shows the characteristics of the block copolymer (B-1). In Table 1, BA means n-butyl acrylate, and Bd means 1,3-butadiene.
《合成例2》 ブロック共重合体(B−2)の製造
(1)攪拌機付1.5リットルのオートクレーブ容器に、トルエン801mlおよびテトラヒドロキシフラン0.12mlを投入し、20分間窒素パージを行った。そこに濃度1.3mol/lのsec−ブチルリチウムのシクロヘキサン溶液3.8mlを加え、次いで1,3−ブタジエン101mlを加えて、30℃で3時間反応させて、1,3−ブタジエン重合体を含む反応混合物を得た。
得られた反応混合物の一部をサンプリング分析した結果、該反応混合物中の1,3−ブタジエン重合体は、数平均分子量(Mn)が25,000、分子量分布(Mw/Mn)が1.06、側鎖ビニル結合量が20mol%であり、1,3−ブタジエン重合体(重合体ブロック(b))のガラス転移温度は−86℃であった。
<< Synthesis Example 2 >> Production of Block Copolymer (B-2) (1) To a 1.5 liter autoclave vessel equipped with a stirrer, 801 ml of toluene and 0.12 ml of tetrahydroxyfuran were charged and purged with nitrogen for 20 minutes. . Then, 3.8 ml of a cyclohexane solution of sec-butyllithium having a concentration of 1.3 mol / l was added, and then 101 ml of 1,3-butadiene was added and reacted at 30 ° C. for 3 hours to obtain a 1,3-butadiene polymer. A reaction mixture containing was obtained.
As a result of sampling analysis of a part of the obtained reaction mixture, the 1,3-butadiene polymer in the reaction mixture has a number average molecular weight (Mn) of 25,000 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.06. The side chain vinyl bond amount was 20 mol%, and the glass transition temperature of the 1,3-butadiene polymer (polymer block (b)) was −86 ° C.
(2)上記(1)で得られた反応混合物を−30℃に冷却し、0.45mol/lのイソブチルビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノキシ)アルミニウムを含有するトルエン溶液36.7mlおよび1,2−ジメトキシエタン8.1mlを添加し、10分間撹拌して均一な溶液とした。 (2) The reaction mixture obtained in (1) above is cooled to −30 ° C., and toluene containing 0.45 mol / l isobutylbis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenoxy) aluminum 36.7 ml of the solution and 8.1 ml of 1,2-dimethoxyethane were added and stirred for 10 minutes to obtain a homogeneous solution.
(3)次いで、上記(2)で得られた溶液を激しく撹拌しながら、アクリル酸n−ブチル68mlを添加し、−15℃で13時間重合させた。得られた反応混合物の一部をサンプリングし、GPC(ポリスチレン換算)により分子量を分析した結果、反応混合物中のブタジエン−アクリル酸n−ブチルジブロック共重合体(腕重合体ブロック)は数平均分子量が40,000であり、その重量平均分子量/数平均分子量の比(Mw/Mn)が1.02であることが判明した。また、アクリル酸n−ブチルの重合で得られた重合体ブロック(a)のガラス転移温度は−49℃であった。 (3) Next, while vigorously stirring the solution obtained in the above (2), 68 ml of n-butyl acrylate was added and polymerized at −15 ° C. for 13 hours. A part of the obtained reaction mixture was sampled, and the molecular weight was analyzed by GPC (polystyrene conversion). As a result, the butadiene-n-butyl diblock copolymer (arm polymer block) in the reaction mixture had a number average molecular weight. The weight average molecular weight / number average molecular weight ratio (Mw / Mn) was found to be 1.02. The glass transition temperature of the polymer block (a) obtained by polymerization of n-butyl acrylate was −49 ° C.
(4)上記(3)で得られた反応混合物を−15℃で保持し、激しく攪拌したまま、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート4.3mlを加え2時間重合した。次いでメタノール約1mlを添加して重合を停止させた。 (4) The reaction mixture obtained in the above (3) was kept at −15 ° C., and with vigorous stirring, 4.3 ml of 1,6-hexanediol diacrylate was added and polymerized for 2 hours. Then about 1 ml of methanol was added to stop the polymerization.
(5)上記(4)で得られた反応混合物をメタノール8000mlに入れて析出させることにより、ブロック共重合体(B−2)が得られた。得られたブロック共重合体(B−2)の収率はほぼ100%であった。
得られたブロック共重合体(B−2)は、星型ブロック共重合体と腕重合体ブロックとの混合物であった。GPCの面積比より算出した星型ブロック共重合体の割合が92質量%であった。
星型ブロック共重合体の数平均分子量(Mn)は110,000(腕数=2.75)、そのMw/Mnは1.16であった。
またブロック共重合体(B−2)は、1,3−ブタジエンに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)51質量%と、アクリル酸n−ブチルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)49質量%とからなるジブロック共重合体を腕重合体ブロックとして含むものであった。
ブロック共重合体(B−2)の屈折率は1.492であった。表1にブロック共重合体(B−2)の特性を示す。
(5) A block copolymer (B-2) was obtained by putting the reaction mixture obtained in the above (4) into 8000 ml of methanol and precipitating it. The yield of the obtained block copolymer (B-2) was almost 100%.
The obtained block copolymer (B-2) was a mixture of a star block copolymer and an arm polymer block. The proportion of the star block copolymer calculated from the area ratio of GPC was 92% by mass.
The number average molecular weight (Mn) of the star block copolymer was 110,000 (number of arms = 2.75), and its Mw / Mn was 1.16.
The block copolymer (B-2) is a polymer block (b) 51% by mass derived from a repeating unit derived from 1,3-butadiene and a polymer block composed of a repeating unit derived from n-butyl acrylate. (A) A diblock copolymer consisting of 49% by mass was included as an arm polymer block.
The refractive index of the block copolymer (B-2) was 1.492. Table 1 shows the characteristics of the block copolymer (B-2).
<実施例1>
攪拌機及び採取管付オートクレーブに、メタクリル酸メチル21質量部、アクリル酸メチル1質量部、トルエン30質量部、イソブタノール30質量部およびブロック共重合体(B−1)18質量部を加え、30℃で8時間攪拌し、ブロック共重合体(B−1)を均一に溶解させた。次いでt−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.15質量部およびn−ドデシルメルカプタン0.2質量部を加え、均一に溶解した。窒素により反応系内の酸素を追い出した。115℃で3時間重合を行った。採取管より反応液(1)を分取した。ガスクロマトグラフィーによって測定された重合転化率は60質量%であった。
<Example 1>
To an autoclave with a stirrer and a sampling tube, 21 parts by mass of methyl methacrylate, 1 part by mass of methyl acrylate, 30 parts by mass of toluene, 30 parts by mass of isobutanol and 18 parts by mass of block copolymer (B-1) were added, and 30 ° C. And stirred for 8 hours to uniformly dissolve the block copolymer (B-1). Next, 0.15 parts by mass of t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate and 0.2 parts by mass of n-dodecyl mercaptan were added and dissolved uniformly. Nitrogen expelled oxygen in the reaction system. Polymerization was carried out at 115 ° C. for 3 hours. The reaction solution (1) was collected from the collection tube. The polymerization conversion measured by gas chromatography was 60% by mass.
次いで、反応液(1)にn−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート0.015質量部を加え130℃で3時間重合した。得られた反応液(2)のガスクロマトグラフィーによって測定された重合転化率は90質量%であった。 Next, 0.015 parts by mass of n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate was added to the reaction solution (1) and polymerized at 130 ° C. for 3 hours. The polymerization conversion rate measured by gas chromatography of the obtained reaction liquid (2) was 90 mass%.
次に反応液(2)を220℃に昇温し、2軸押出機へ連続的に供給して、250℃で未反応モノマーを主成分とする揮発分を分離除去した。メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位95質量%およびアクリル酸メチルに由来する繰り返し単位5質量%からなるメタクリル系樹脂(A)からなる連続相52質量部に、アクリル酸n−ブチルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)とブタジエンに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)とを有するブロック共重合体(B−1)48質量部が分散相として含有してなるペレット状のメタクリル系重合体組成物が得られた。その残存揮発分は0.2質量%であった。当該ペレット状メタクリル系重合体組成物を上記の方法にて評価した。
評価結果を表2に示す。
Next, the reaction liquid (2) was heated to 220 ° C. and continuously supplied to a twin-screw extruder, and volatile components mainly composed of unreacted monomers were separated and removed at 250 ° C. A repeating unit derived from n-butyl acrylate is added to 52 parts by mass of a methacrylic resin (A) composed of 95% by mass of repeating units derived from methyl methacrylate and 5% by mass of repeating units derived from methyl acrylate. Pellet methacrylic compound containing 48 parts by mass of a block copolymer (B-1) having a polymer block (a) comprising a polymer block (b) comprising a repeating unit derived from butadiene as a dispersed phase A system polymer composition was obtained. The residual volatile content was 0.2% by mass. The pellet-like methacrylic polymer composition was evaluated by the above method.
The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例2>
ブロック共重合体(B−1)をブロック共重合体(B−2)に変更した以外は、実施例1と同じ方法で、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位95質量%およびアクリル酸メチルに由来する繰り返し単位5質量%からなるメタクリル系樹脂(A)からなる連続相52質量部に、アクリル酸n−ブチルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)とブタジエンに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)とを有するブロック共重合体(B−2)48質量部が分散相として含有してなるペレット状のメタクリル系重合体組成物を得た。その残存揮発分は0.2質量%であった。当該ペレット状メタクリル系重合体組成物を上記の方法にて評価した。評価結果を表2に示す。
<Example 2>
Except for changing the block copolymer (B-1) to the block copolymer (B-2), in the same manner as in Example 1, 95% by mass of repeating units derived from methyl methacrylate and derived from methyl acrylate The polymer block (a) consisting of repeating units derived from n-butyl acrylate and the repeating units derived from butadiene are present in 52 parts by mass of the continuous phase consisting of methacrylic resin (A) consisting of 5% by mass of repeating units. A pellet-shaped methacrylic polymer composition comprising 48 parts by mass of a block copolymer (B-2) having a polymer block (b) as a dispersed phase was obtained. The residual volatile content was 0.2% by mass. The pellet-like methacrylic polymer composition was evaluated by the above method. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例3>
攪拌機及び採取管付オートクレーブに、メタクリル酸メチル13質量部、アクリル酸メチル1質量部、トルエン30質量部、イソブタノール30質量部、およびブロック共重合体(B−2)26質量部を加え、30℃で8時間攪拌し、ブロック共重合体(B−2)を均一に溶解させた。次いでt−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.15質量部およびn−ドデシルメルカプタン0.1質量部を加え、均一に溶解した。窒素により反応系内の酸素を追い出した。115℃で3時間重合を行った。採取管より反応液(1)を分取した。ガスクロマトグラフィーによって測定した重合転化率は50質量%であった。
<Example 3>
13 parts by mass of methyl methacrylate, 1 part by mass of methyl acrylate, 30 parts by mass of toluene, 30 parts by mass of isobutanol, and 26 parts by mass of block copolymer (B-2) were added to an autoclave with a stirrer and a sampling tube. The mixture was stirred at 0 ° C. for 8 hours to uniformly dissolve the block copolymer (B-2). Next, 0.15 parts by mass of t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate and 0.1 parts by mass of n-dodecyl mercaptan were added and dissolved uniformly. Nitrogen expelled oxygen in the reaction system. Polymerization was carried out at 115 ° C. for 3 hours. The reaction solution (1) was collected from the collection tube. The polymerization conversion measured by gas chromatography was 50% by mass.
次いで、反応液(1)にn−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート0.015質量部を加え、140℃で3時間重合した。得られた反応液(2)のガスクロマトグラフィーによって測定した重合転化率は80質量%であった。 Next, 0.015 parts by mass of n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate was added to the reaction solution (1), and polymerization was performed at 140 ° C. for 3 hours. The polymerization conversion rate measured by gas chromatography of the obtained reaction liquid (2) was 80 mass%.
次に反応液(2)を220℃に昇温し、2軸押出機へ連続的に供給して、250℃で未反応モノマーを主成分とする揮発分を分離除去した。メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位95質量%およびアクリル酸メチルに由来する繰り返し単位5質量%からなるメタクリル系樹脂(A)からなる連続相30質量部に、アクリル酸n−ブチルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)とブタジエンに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)とを有するブロック共重合体(B−2)70質量部が分散相として含有してなるペレット状のメタクリル系重合体組成物が得られた。その残存揮発分は0.2質量%であった。当該ペレット状メタクリル系重合体組成物を上記の方法にて評価した。評価結果を表2に示す。 Next, the reaction liquid (2) was heated to 220 ° C. and continuously supplied to a twin-screw extruder, and volatile components mainly composed of unreacted monomers were separated and removed at 250 ° C. A repeating unit derived from n-butyl acrylate is added to 30 parts by mass of a methacrylic resin (A) consisting of 95% by mass of repeating units derived from methyl methacrylate and 5% by mass of repeating units derived from methyl acrylate. Pellet-shaped methacrylic compound containing 70 parts by mass of a block copolymer (B-2) having a polymer block (a) comprising a polymer block (b) comprising a repeating unit derived from butadiene as a dispersed phase A system polymer composition was obtained. The residual volatile content was 0.2% by mass. The pellet-like methacrylic polymer composition was evaluated by the above method. The evaluation results are shown in Table 2.
<比較例1>
攪拌機及び採取管付オートクレーブに、メタクリル酸メチル21質量部、アクリル酸メチル1質量部、トルエン60質量部およびブロック共重合体(B−2)18質量部を加え、30℃で8時間攪拌し、ブロック共重合体(B−2)を均一に溶解させた。次いで、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.15質量部およびn−ドデシルメルカプタン0.2質量部を加え、均一に溶解した。窒素により反応系内の酸素を追い出した。115℃で3時間重合を行った。採取管より反応液(1)を分取した。ガスクロマトグラフィーによって測定した重合転化率は60質量%であった。
次いで、反応液(1)にn−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート0.015質量部を加え130℃で重合を開始したところ1時間経過した時に攪拌機がトルクオーバーで停止し、製造を続けられなくなった。
<Comparative Example 1>
To an autoclave with a stirrer and a sampling tube, 21 parts by mass of methyl methacrylate, 1 part by mass of methyl acrylate, 60 parts by mass of toluene and 18 parts by mass of block copolymer (B-2) were added and stirred at 30 ° C. for 8 hours. The block copolymer (B-2) was uniformly dissolved. Next, 0.15 parts by mass of t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate and 0.2 parts by mass of n-dodecyl mercaptan were added and dissolved uniformly. Nitrogen expelled oxygen in the reaction system. Polymerization was carried out at 115 ° C. for 3 hours. The reaction solution (1) was collected from the collection tube. The polymerization conversion measured by gas chromatography was 60% by mass.
Next, 0.015 parts by mass of n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) valerate was added to the reaction liquid (1), and polymerization was started at 130 ° C. When 1 hour had passed, the stirrer was torque over. Stopped and can no longer continue manufacturing.
<比較例2>
攪拌機及び採取管付オートクレーブに、メタクリル酸メチル21質量部、アクリル酸メチル1質量部、トルエン30質量部、イソブタノール30質量部およびブロック共重合体(B−2)を18質量部加え、30℃で8時間攪拌し、ブロック共重合体(B−2)を均一に溶解させた。次いで、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.15質量部およびn−ドデシルメルカプタン0.2質量部を加え、均一に溶解した。窒素により反応系内の酸素を追い出した。115℃で3時間重合を行った。採取管より反応液(1)を分取した。ガスクロマトグラフィーによる重合転化率は60質量%であった。
<Comparative Example 2>
To an autoclave with a stirrer and a sampling tube, 21 parts by mass of methyl methacrylate, 1 part by mass of methyl acrylate, 30 parts by mass of toluene, 30 parts by mass of isobutanol and 18 parts by mass of a block copolymer (B-2) were added, and 30 ° C. And stirred for 8 hours to uniformly dissolve the block copolymer (B-2). Next, 0.15 parts by mass of t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate and 0.2 parts by mass of n-dodecyl mercaptan were added and dissolved uniformly. Nitrogen expelled oxygen in the reaction system. Polymerization was carried out at 115 ° C. for 3 hours. The reaction solution (1) was collected from the collection tube. The polymerization conversion rate by gas chromatography was 60% by mass.
次に反応液(1)を220℃に昇温し、2軸押出機へ連続的に供給して、250℃で未反応モノマーを主成分とする揮発分を分離除去した。メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位95質量%およびアクリル酸メチルに由来する繰り返し単位5質量%からなるメタクリル系樹脂(A)42質量部とアクリル酸n−ブチルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)とブタジエンに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)とを有するブロック共重合体(B−2)58質量部とを有するペレット状メタクリル系重合体組成物が得られた。ブロック共重合体(B−2)を含んでなる分散相は形成されなかった。残存揮発分は0.2質量%であった。当該ペレット状メタクリル系重合体組成物を上記の方法にて評価した。評価結果を表2に示す。 Next, the reaction solution (1) was heated to 220 ° C. and continuously supplied to a twin-screw extruder, and volatile components mainly composed of unreacted monomers were separated and removed at 250 ° C. Polymer block consisting of 42 parts by mass of a methacrylic resin (A) consisting of 95% by mass of repeating units derived from methyl methacrylate and 5% by mass of repeating units derived from methyl acrylate, and repeating units derived from n-butyl acrylate A pellet-shaped methacrylic polymer composition having (a) and 58 parts by mass of a block copolymer (B-2) having a polymer block (b) composed of repeating units derived from butadiene was obtained. A dispersed phase comprising the block copolymer (B-2) was not formed. The residual volatile content was 0.2% by mass. The pellet-like methacrylic polymer composition was evaluated by the above method. The evaluation results are shown in Table 2.
<比較例3>
メタクリル系樹脂10質量部に粒径0.1μmのスチレン−アクリル酸ブチルランダム共重合体ゴム70質量%を含有するコアシェル型重合体粒子90質量部を練り込んだ重合体組成物のペレットを用い、実施例1と同じ手法によって射出成形にて厚さ3mmの成形品と厚さ1mmの成形品を作製して評価用の試験片とした。柔軟性は70、引張強度は12MPa、引張伸度は200%、ヘイズ2.0%、耐温水白化性は26.8%、製膜性は○、積層成形性は○、フィルム外観評価は×、積層品の低温曲げ性(20℃/−20℃)は○/×であった。
<Comparative Example 3>
Using pellets of a polymer composition in which 90 parts by mass of core-shell polymer particles containing 70% by mass of a styrene-butyl acrylate random copolymer rubber having a particle size of 0.1 μm were mixed with 10 parts by mass of a methacrylic resin, By the same method as in Example 1, a molded product having a thickness of 3 mm and a molded product having a thickness of 1 mm were produced by injection molding to obtain a test piece for evaluation. Flexibility is 70, tensile strength is 12 MPa, tensile elongation is 200%, haze is 2.0%, warm water whitening resistance is 26.8%, film formability is ○, laminate moldability is ○, and film appearance evaluation is × The low-temperature bendability (20 ° C./−20° C.) of the laminated product was ○ / ×.
表2の結果から、メタクリル酸メチルに由来する繰り返し単位を50質量%以上有するメタクリル系樹脂からなる連続相に、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(a)と共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位からなる重合体ブロック(b)とを有するブロック共重合体(B)が分散してなる重合体組成物(実施例1〜3)は、比較例2または3に比べ、柔軟性を保持しながら、外観(低ブツ)、透明性、耐温水白化性、低温特性、製膜性に優れることがわかる。 From the results of Table 2, the polymer block (a) consisting of repeating units derived from (meth) acrylic acid alkyl ester is added to the continuous phase consisting of methacrylic resin having 50% by mass or more of repeating units derived from methyl methacrylate. A polymer composition (Examples 1 to 3) in which a block copolymer (B) having a polymer block (b) composed of repeating units derived from a conjugated diene compound is dispersed is shown in Comparative Example 2 or 3. In comparison, it can be seen that while maintaining flexibility, it is excellent in appearance (low irregularity), transparency, hot water whitening resistance, low temperature characteristics, and film forming properties.
本発明により、メタクリル系樹脂が本来有する良好な成形性、美麗な外観、高い透明性、優れた耐候性などの特長を保持しつつ、柔軟性、外観(低ブツ)、透明性、耐温水白化性に優れたメタクリル系重合体組成物を提供される。該メタクリル系重合体組成物は看板部品、ディスプレイ部品、照明部品、インテリア部品、建築部品、輸送機器部品、電子機器部品、医療機器部品、機器関係部品、光学関係部品、交通関係部品、建材部材、家電製品用部材等に適用することができる。 According to the present invention, while maintaining the features such as good moldability, beautiful appearance, high transparency, and excellent weather resistance inherent in methacrylic resins, flexibility, appearance (low gloss), transparency, warm water whitening resistance A methacrylic polymer composition having excellent properties is provided. The methacrylic polymer composition includes signboard parts, display parts, lighting parts, interior parts, building parts, transport equipment parts, electronic equipment parts, medical equipment parts, equipment related parts, optical related parts, traffic related parts, building materials, It can be applied to a member for home appliances.
Claims (9)
(重合体ブロック(b)―重合体ブロック(a)―)nX
(式中、Xはカップリング残基、nは2を超える数を表す。)で表されるものである請求項2または3に記載のメタクリル系重合体組成物。 Star block copolymer has the chemical structural formula:
(Polymer block (b) -polymer block (a)-) n X
The methacrylic polymer composition according to claim 2 or 3, wherein X is a coupling residue, and n is a number exceeding 2.
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